Co、Mn的掺杂形式对低压氧化锌压敏陶瓷电性能的影响

研究了Co、Mn的不同掺杂形式对低压ZnO压敏电阻显微结构和电性能的影响。发现以Co(NO3 ) 2 、Mn (NO3 ) 2 溶液代替CoO、MnO2 掺杂 ,可以降低压敏电压 ,增大非线性系数。这主要与钴的高价态有关 ,利于压敏电阻的低压化。     

SnO2与ZnO压敏电阻特性比较分析

采用电子扫描显微镜对SnO2压敏电阻和ZnO压敏电阻内部结构进行了综合比较,并结合离子迁移理论,利用冲击发生器和热稳定仪器进行了大量实验,结果表明:SnO2压敏电阻较ZnO压敏电阻内部相态更简单、结构更均匀,在冲击老化和工频老化中表现更好;在大电流冲击时,SnO2压敏电阻的残压远远高于ZnO压敏电阻,这一缺陷限制了其在...     

微波等离子烧结ZnO/Bi2O3系压敏电阻研究

采用常规微波和微波等离子对比烧结ZnO/Bi2O3系压敏电阻发现:两者均可快速成瓷,烧结时间由常规的20 h减少到45 min;烧结后,ZnO晶粒细小(约1μm)均匀,相比而言,等离子更有利于压敏电阻烧结。45 min等离子烧结后,压敏电阻瓷体密度为5.01 g/cm3,ZnO压敏电阻中已有尖晶石相(Zn7Sb2O12)生成,烧结时瓷体收缩均匀,漏电流小,但稳定度差。采用“液相掺杂”可以提高压敏电阻在微波等离子烧结后的电性能稳定度,液相加入比例范围为5%~15%。     

BaBSi玻璃对ZnVSb基压敏电阻结构与性能的影响

通过传统工艺制备出Ba-B-Si玻璃相掺杂的Zn-V-Sb基压敏电阻材料,研究了其微观结构及性能。结果表明,Ba-B-Si玻璃相的掺杂能降低Zn-V-Sb基压敏电阻试样的烧结温度,玻璃相中B2O3的含量过多,会使ZnO压敏电阻材料的伏安(V-I)特性变差;而Ba2 含量的增加,使ZnO压敏电阻材料的非线性系数上升。     

叠烧对ZnO压敏电阻中Bi_2O_3挥发的控制

采用高能球磨法制备ZnO压敏电阻混合粉体。用XRD、SEM对其形貌和微观结构进行了表征。研究了叠烧烧结时,不同位置ZnO压敏电阻中Bi2O3的挥发情况及对其电性能的影响。结果表明:中心位置处ZnO压敏电阻的非线性系数为31,较表层提高100%;其漏电流为6.0μA,电位梯度为345V/mm。Bi2O3的挥发,呈现从中心到表层逐步加剧的趋势。     

纳米ZnO掺杂压敏电阻电位梯度与显微组织研究

在制备ZnO压敏电阻的原料中加入纳米级ZnO粉料，研究了纳米级粉料对ZnO压敏电阻的压敏电位梯度的影响，并对其微观组织进行了分析研究，从理论上探讨了纳米ZnO影响ZnO压敏电阻压敏电位梯度与组织的机理．研究结果表明，压敏电阻中加入纳米ZnO后，其压敏电位梯度显著提高，纳米ZnO(质量分数)在0-30%的成分范围内，随着纳米ZnO含量的增加，ZnO压敏电阻的压敏电位梯度明显提高．其原因是纳米ZnO加入到ZnO压敏电阻中，使晶粒尺寸减小所致．     

微波烧结ZnO压敏电阻的可行性研究

采用微波烧结工艺制备了ZnO压敏电阻,研究了其致密化过程,运用XRD、SEM、电性能测试等手段,分析了烧结温度对其微观结构和电性能的影响。结果表明:微波烧结工艺不仅可显著提高ZnO压敏电阻的致密化,而且能够改善材料的微观结构和电性能。微波工艺的烧结周期仅是传统工艺的1/10~1/8。微波烧结样品的小电流特性有所提升;其通流量为11.6kA,比商用ZnO压敏电阻(7.75kA)高。     

La2O3的掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响

采用传统固相法制备稀土氧化物La2O3掺杂的ZnO压敏陶瓷。采用X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和压敏电阻直流参数仪对样品的物相、显微组织及电性能进行分析。结果表明,随着La2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷电位梯度单调递增,非线性系数先增加后减小,而漏电流呈现先减小后增大的变化趋势。综合衡量ZnO压敏电阻的各项性能指标发现,在1 000 ℃烧结温度下,La2O3的质量分数为0.25%时,ZnO压敏电阻的综合性能最好,其电位梯度为532.2 V/mm,非线性系数为41.6,漏电流为3.3 μA。     

sol-gel法制备ZnO薄膜压敏电阻

利用sol-gel法在镀有Au底电极的单晶硅片上,制备掺有Bi2O3、Co2O3、Cr2O3和MnO2的ZnO薄膜压敏电阻。薄膜由旋涂法制备,并在300℃下预处理、600℃退火。制得的ZnO薄膜结晶良好。膜厚约为1μm,ZnO薄膜压敏电阻的非线性系数为15.1,压敏电压为3.037 V,漏电流为43.25μA。     

掺硼和热处理对ZnO压敏电阻的电流稳定性的影响

本文研究了ZnO压敏电阻在交流和直流电压的长期作用下,漏电流的蠕变规律、Ⅴ-Ⅰ特性的变化以及热激活电流;在肖特基势垒热电子发射导电模型的基础上,分析了ZnO压敏电阻小电流性能的蜕变机制。从理论到实验研究了不同配方和工艺以提高ZnO压敏电阻的电流稳定性的方法。结果认为:适量的掺硼和适当的热处理工艺,都能改善ZnO压敏电阻的电流稳定性,而热处理方法更容易得到好的效果,同时也提出了上述方法对大电流性能可能带来的影响。     

Zn2SiO4掺杂对氧化锌压敏电阻性能的影响

采用普通陶瓷工艺制备了Zn2SiO4掺杂的氧化锌压敏电阻,研究了Zn2SiO4掺杂量对氧化锌压敏电阻的致密度,晶粒微观结构,小电流性能和通流能力的影响.结果表明:当Zn2SiO4掺杂量达到0.75％(摩尔分数)时,氧化锌压敏电阻晶粒致密均匀;电学性能得到改善,压敏电压梯度和非线性系数分别高达438 V/mm和85,漏电...     

Studies on the degradation properties of the ZnO-based ceramic film varistors

The accelerating-degraded method with ac and dc fields was used to study the degradation properties of the ZnO-based ceramic film varistors. When acted on the dc bias, the J-V curve of the ZnO-based ceramic film varistors shows distinct dissymmetry, and the nonlinearity characteristics of the reverse side of the grain boundaries go severely bad after the degradation .When subjected to the ac bias, however, the J-V curve shows symmetrical metamorphosis and the changes of the nonlinearity characteristics of both sides of the grain boundaries are identical on the whole. The ZnO-based ceramic film varistors possess the properties of higher leakage current density, lower nonlinear voltage and smaller nonlinearity coefficient after the change of the grain boundaries took place caused by the ac or dc bias. It is proposed that the degradation of the ZnO-based film varistors is influenced by both the diffusion of interstitial zinc ion in the depletion layer and the oxygen desorption in the grain boundaries.     

Nb_2O_5掺杂量对ZnO压敏电阻器性能的影响

通过掺杂微量Nb2O5制备了ZnO压敏电阻器,运用扫描电子显微镜(SEM)和电性能测试手段分析了Nb2O5掺杂对ZnO压敏电阻器微观结构和电性能的影响,测量了晶界势垒高度φH,并探讨了其对ZnO压敏电阻器性能的影响。结果表明:掺杂适量的Nb2O5可以明显改善ZnO压敏电阻器的微观结构和电性能;当Nb2O5的掺杂量为摩尔分数0.10%时,所制ZnO压敏电阻器的晶粒尺寸最大,且压敏电压V1mA、非线性系数α和φH值分别为174V,30和0.463 eV。     

直流微电机用环形低压压敏电阻器的性能比较

测量了目前直流微电机消噪用 Zn O和 Sr Ti O3两类环形压敏电阻器的特性参数 ,分析了它们的介电 -频率和介电 -温度特性 ,并与所研制的用籽晶法制备的 Zn O压敏电阻的性能相比较。比较测量结果说明 ,采用籽晶法制备的 Zn O压敏电阻器 ,具有易于低压化且压敏特性良好的优点。尽管 Zn O的电容量不及 Sr Ti O3,但由于Zn O压敏电阻的制备属常规工艺且成本低廉 ,在要求价格低的直流微电机应用领域 ,只要提高 Zn O环形压敏电阻器的压敏特性 ,它仍具有较高的实用价值     

Na掺杂对ZnO压敏材料电学性能的影响

研究了Na2CO3对ZnO压敏材料电学性能的影响。当掺入的Na2CO3之摩尔分数x从0增加到0.2%时,ZnO压敏材料的击穿电压从209 V/mm增加到934 V/mm,1 kHz时的相对介电常数从1 158降到57。晶界势垒高度测量表明:在实验范围内,Na对势垒高度的影响较小。ZnO晶粒的变小是压敏电压急剧升高和介电常数减小的主要原因。对Na2CO3掺杂量的增加引起ZnO晶粒减小的原因进行了解释。     

层状结构低压ZnO压敏陶瓷的制备及性能研究

Double-layered, low-voltage ZnO varistors have been fabricated by feeding two kinds of ZnO powders into a die using dry extrusion molding. Compared with ZnO varistors fabricated by the conventional route, the layered ZnO varistors have larger non-linear coefficients, lower breakdown electric fields, and lower leakage current densities. The improvement in electrical performance of the layered low-voltage ZnO varistors is attributed to the asymmetric band structure at grain boundary between the two layers.     

Preparation and characterization of layered low-voltage ZnO varistors

Double-layered, low-voltage ZnO varistors have been fabricated by feeding two kinds of ZnO powders into a die using dry extrusion molding. Compared with ZnO varistors fabricated by the conventional route, the layered ZnO varistors have larger non-linear coefficients, lower breakdown electric fields, and lower leakage current densities. The improvement in electrical performance of the layered low-voltage ZnO varistors is attributed to the asymmetric band structure at grain boundary between the two layers.     

CeO_2掺杂引起SnO_2压敏电阻的晶粒尺寸效应

研究了掺CeO2对SnO2Co2O3Ta2O5压敏电阻器性能的影响。研究发现:随着x(CeO2)从0增加到1%,压敏电压从190 V/mm增加到205 V/mm,相对介电常数从3 317减小到2 243,晶粒平均尺寸从12.16 mm减小到6.23 mm,在晶界上的Ce4+阻碍了SnO2晶粒的生长。为了解释样品电学非线性性质的起源,笔者提出了SnO2Co2O3Ta2O5CeO2晶界缺陷势垒模型。同时,对该压敏电阻器进行了等效电路分析,试验测量与等效电路分析结果相符。     

Size Effect on Properties of Varistors Made From Zinc Oxide Nanoparticles Through Low Temperature Spark Plasma Sintering

Conditions for the elaboration of nanostructured varistors by spark plasma sintering (SPS) are investigated, using 8‐nm zinc oxide nanoparticles synthesized following an organometallic approach. A binary system constituted of zinc oxide and bismuth oxide nanoparticles is used for this purpose. It is synthesized at room temperature in an organic solution through the hydrolysis of dicyclohexylzinc and bismuth acetate precursors. Sintering of this material is performed by SPS at various temperatures and dwell times. The determination of the microstructure and the chemical composition of the as‐prepared ceramics are based on scanning electron microscopy and X‐ray diffraction analysis. The nonlinear electrical characteristics are evidenced by current–voltage measurements. The breakdown voltage of these nanostructured varistors strongly depends on grain sizes. The results show that nanostructured varistors are obtained by SPS at sintering temperatures ranging from 550 to 600 °C.     

低压压敏电阻器的研究进展

综述了目前国内外研究最多的低压压敏电阻器(ZnO系)、电容–压敏双功能压敏电阻器(SrTiO3系、TiO2系)及新型压敏电阻器(WO3系)的基本组分、掺杂种类、制备工艺、性能及主要应用的研究进展。讨论了在低压压敏电阻器研究和生产方面存在的问题,并对其发展方向进行了展望。