固相法制備疊層片式PTCR的工藝研究.pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展,BaTiO3基PTCR元件開始向著小型化發(fā)展。本文針對疊層片式PTCR陶瓷元件的小晶粒尺寸、低室溫電阻、高升阻比的要求,從材料配方、燒結和再氧化工藝以及材料的晶粒尺寸、密度與其電性能之間的關系三個方面對影響疊層片式BaTiO3基PTCR元件性能的各種因素進行了研究。
　　本文采用固相法制備 BaTiO3粉體,并采用有機流延成型技術使材料成型。針對還原氣氛中燒結空氣中再氧化的燒結工藝,改變了傳統(tǒng) Ti過量的化學配

2、比。在確定較佳材料配方的情況下,重點研究了再氧化溫度對材料的微觀結構以及電性能的影響,并對密度與電性能之間的關系作了詳細闡述。最后在原配方基礎上改進,進一步研究了(Ba+Y)/Ti比對材料晶粒尺寸的影響,對晶粒尺寸與電性能之間的關系也給出了相關分析。
　　研究發(fā)現(xiàn),還原氣氛中燒結后的BaTiO3基半導瓷,其電阻率隨著密度的升高逐漸降低,再氧化后瓷片的PTC效應隨著密度的升高而降低。當材料的相對密度在75～83％之間時,其室溫電阻率

3、在60～120Ω·cm之間,PTC效應為2.0～2.3個數量級。相同條件下處理的單對電極的PTCR元件,其電阻率在200Ω·cm以下,PTC效應可以達到1.5個數量級。含有單對內電極的元件,Ni電極的擴散使得瓷片的電阻率有所升高,PTC效應有所降低。密度越低,相比于不含內電極的瓷片,器件的電阻率升高的越多,PTC效應降低的越多。而材料的晶粒尺寸和室溫電阻率則隨著(Ba+Y)/Ti比的升高出現(xiàn)了規(guī)律性的變化。
　　最終,在還原氣氛中