BaTiO-,3-基復合PTC材料的研究.pdf

1、為了研制無鉛化的高居里溫度PTC材料以及低室溫電阻率的PTC材料，本文對多種BaTiO3基復合材料進行了研究，通過阻溫測試、介溫曲線、XRD分析以及微觀結構分析等方法，研究了復合材料的性能特點及其影響因素，并取得了一定的成果。 在BaTiO3基PTC陶瓷材料中復合具有高居里溫度的NBT，可以提高材料的居里溫度。當NBT加入量為1.0mol％時，居里溫度提高了近30℃，而NBT加入量為1.5mol％時，居里溫度提高了近50℃。這主

2、要是因為NBT的引入，加強了Ti-O鍵，使材料的四方性加強。同時由于從NBT中揮發(fā)出來的Bi2O3有抑制晶粒長大的作用，并且易與MnO2形成電子捕獲的中心，提高了試樣的PTC效應：升阻比提高了近兩個數(shù)量級，而溫度系數(shù)由原來的8.1％℃-1提高到了21.9％℃-1。當NBT加入量為8.0mol％時，盡管試樣的PTC效應較差，但試樣的居里溫度由原來的97℃升高到了230℃附近，這使制備高居里溫度的無鉛化的BaTiO3基PTC材料成為可能。但

3、隨著NBT加入量的增加，試樣越難半導化。 復合NBT后，試樣的室溫電阻率提高，為降低室溫電阻率，在復合1.0mol％NBT的BaTiO3基PTC材料中加入適量金屬Ni，當Ni粉的加入量為12wt％時，采用弱還原氣氛熱處理，并在C粉中加入微量的NBT，900℃下保溫50min，可得到室溫電阻率為15.56Ω·cm，升阻比為169.82的材料。 研究發(fā)現(xiàn)在預合成的BaTiO3粉料中加入金屬Cu粉，可以有效的降低材料的室溫電阻

4、率，金屬Cu粉的最佳加入量范圍為2mol％～4mol％，約為Ni粉加入量十分之一。在BaTiO3基礎料中加入4mol％的Cu粉，1275℃燒結并保溫20min，再在弱還原氣氛下800℃熱處理60min后，可得到室溫電阻率為101.12Ω·cm，升阻比為102.58的PTC材料。 研究還發(fā)現(xiàn)CuO和SiO2的加入都能提高試樣的居里溫度，說明對B位進行摻雜也能加強B-O鍵而提高相變溫度，但加入量有限。 本文還研究了不同A位施