鉍酸鋇基熱敏電阻材料的制備與性能研究.pdf

1、NTC(負溫度系數(shù))熱敏電阻材料是指電阻率隨溫度升高而呈指數(shù)關(guān)系降低的材料。依據(jù)NTC的阻溫特性及伏安特性,NTC熱敏電阻材料有著廣闊的應用前景,現(xiàn)已被廣泛應用在溫度測量、溫度控制以及溫度補償?shù)阮I域。
　　BaBiO3是一種異有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的NTC熱敏電阻材料,它的鉍離子有+3價,也有+5價,可以表示為Ba2Bi3+Bi5+O6。近年來被廣泛應用在以BaPb1-xBixO3體系和Ba1-xKxBiO3體系為主的無銅超導材料領域。至于

2、BaBiO3基陶瓷在NTC熱敏電阻特性及其導電機理方面的研究,迄今為止國內(nèi)外還少有報道。
　　本文以BaBiO3基NTC熱敏電阻材料為研究對象,對BaBiO3基NTC熱敏電阻材料的制備及其NTC特性進行了較為詳盡的研究，并通過在BaBiO3基NTC熱敏電阻材料中摻雜MnO2、Na2C2O4和K2CO3,研究了Mn4+、Na+以及K十摻雜對BaBiO3基NTC熱敏電阻材料顯微結(jié)構(gòu)及NTC特性的影響。
　　采用傳統(tǒng)的陶瓷制備方法

3、制備了BaBiO3負溫度系數(shù)熱敏陶瓷材料,并研究了燒結(jié)溫度對BaBiO3陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)及其NTC特性的影響。隨燒結(jié)溫度的提高,BaBiO3陶瓷材料的晶粒尺寸逐漸增大,氣孔率明顯減少,致密度提高。室溫電阻率P25逐漸減小,而B25-85值則呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢。
　　通過在BaBiO3陶瓷材料中摻雜MnO2,研究了Mn4+摻雜對BaBiO3基陶瓷材料顯微結(jié)構(gòu)和NTC特性的影響。結(jié)果表明,試樣的B25-85值和室溫電阻率P25

4、均隨著Mn4+摻雜量的增加呈現(xiàn)先減少后變大的趨勢。當Mn4+摻雜量為2％時,得到了具有較好NTC特性的陶瓷樣品,其室溫電阻率P25為1.96KΩ·cm，B25-85值為3327K。同時還研究Mn4+摻雜時機對BaBi03基陶瓷材料顯微結(jié)構(gòu)及其NTC特性的影響。在相同的工藝燒結(jié)條件下，預燒前摻入MnO2摻雜劑燒結(jié)得到的樣品的致密度比預燒后摻入MnO2摻雜劑燒結(jié)得到的樣品的致密度高，預燒前摻入MnO2摻雜劑得到的樣品的電阻率比預燒后摻入Mn

5、O2摻雜劑得到的樣品的電阻率小。
　　通過在BaBi03陶瓷材料中摻雜Na2C204，研究了Na+摻雜對BaBi03基陶瓷材料顯微結(jié)構(gòu)和NTC特性的影響。結(jié)果表明，試樣的B25-85值和室溫電阻率P25均隨著Na+摻雜量的增加呈現(xiàn)先減少后變大的趨勢。當Na+摻雜量為5%時，獲得了具有較好NTC特性的樣品，其室溫電阻率P25為2.2KΩ·cm, B25-85值為3365K .
　　通過在BaBi03陶瓷材料中摻雜K2CO3，研