低室溫電阻率、高性能鈦酸鋇基PTC功能陶瓷材料的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、鈦酸鋇基PTC功能陶瓷是一類應(yīng)用非常廣泛的電子功能陶瓷,有著廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景和重要的研究?jī)r(jià)值。自從在鈦酸鋇材料中發(fā)現(xiàn)PTC效應(yīng)后,降低材料室溫電阻率和提高PTC效應(yīng)一直是研究重點(diǎn)。因?yàn)槭光佀徜^基PTC陶瓷同時(shí)具備低室溫電阻率和高PTC效應(yīng),就可進(jìn)一步擴(kuò)展PTC元件的應(yīng)用范圍,并與日益發(fā)展的有機(jī)PTC材料競(jìng)爭(zhēng)。 本課題圍繞制備低室溫電阻率、高PTC效應(yīng)的鈦酸鋇基PTC功能陶瓷材料,分別對(duì)燒結(jié)助劑摻雜、復(fù)合施、受主摻雜、稀土氧化物

2、摻雜、燒結(jié)工藝過(guò)程進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)比分析不同摻雜劑、不同摻雜量(2%、5%、8%、10%)、不同摻雜方法(單組分、多組分)以及不同的燒結(jié)溫度(1200℃~1400℃)對(duì)陶瓷室溫電阻率、PTC效應(yīng)以及其它電學(xué)性能的影響,研究了陶瓷施主摻雜半導(dǎo)化的具體機(jī)制。采用稀土氧化物Nd2O3作為施主摻雜劑,制備出室溫電阻率低、高性能的鈦酸鋇基PTC功能陶瓷材料。 通過(guò)對(duì)鈦酸鋇進(jìn)行氧化物的摻雜研究,對(duì)比材料最終的PTC效應(yīng)、微觀結(jié)構(gòu)以及電性能,

3、我們發(fā)現(xiàn):由于稀土元素Nd3+能夠取代BaTiO3晶體中的Ba2+位,起到了細(xì)化晶粒的效果。所以摻雜稀土元素對(duì)降低PTC材料室溫電阻率和提高PTC效應(yīng)有很明顯的效果,隨著Nd2O3摻雜量的增加,其室溫電阻率會(huì)出現(xiàn)一個(gè)最小值,呈U型變化趨勢(shì)。且加入Nd2O3后PTC材料的居里溫度也會(huì)提高到300℃以上,這對(duì)擴(kuò)展PTC材料的應(yīng)用范圍起到很大的作用。而加入B2O3、SiO2等燒結(jié)助劑對(duì)降低PTC材料的室溫電阻率和改善PTC效應(yīng)并沒(méi)有很明顯的效

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