采用溶膠-凝膠法成功制備了梯度摻雜CaCu₃Ti_4-xZr_xO₁₂（x=0、0. 05、0. 10、0. 15、0. 20）薄膜。通過X射線衍射及掃描電鏡對其相結構及顯微組織進行分析;采用壓敏電阻直流參數(shù)儀和精密阻抗分析儀對其壓敏和介電性能進行研究。研究結果表明,Zr梯度摻雜不僅能顯著降低CCTO薄膜的晶粒尺寸,而且提高其非線性系數(shù)。相比于下梯度摻雜,Zr上梯度摻雜CCTO薄膜綜合電性能最好,其中非線性系數(shù)為α=8. 3,漏電流I_L=102μA,壓敏電壓V_T=7. 44 V/mm,介電損耗tanδ=0. 029。上梯度摻雜CCTO有利于電容-壓敏雙功能器件的開發(fā)和應用。 

【文章來源】：電瓷避雷器. 2020,(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

梯度摻雜Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜斷面示意圖

圖2為梯度摻雜Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜的XRD圖。從圖中可以看出無論上梯度還是下梯度摻雜薄膜都得到了CCTO主晶相，但與未摻雜CCTO薄膜相比，梯度摻雜Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜主晶相明顯很弱，這可能是由于梯度摻雜使CCTO薄膜的晶粒尺寸變小，進而使得XRD無法徹底的檢測到CCTO相[14]。為了更好的了解梯度摻雜對CCTO的影響，進一步探究了組分梯度摻雜Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜的微觀形貌和電性能。2.2 SEM結果與分析

圖3是梯度摻雜Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜的微觀形貌圖。從圖中可以看出在未摻雜的CCTO薄膜S0表面觀察到一些氣孔，而梯度摻雜Ca Cu3Ti4-xZrxO12薄膜較致密且晶粒尺寸更加小，表明Zr梯度摻雜可以明顯降低CCTO薄膜的晶粒尺寸，大大改善薄膜表面的微觀形貌，降低孔隙率。對比上下梯度摻雜，發(fā)現(xiàn)上梯度摻雜Su的晶粒尺寸明顯小于下梯度摻雜Sd的晶粒尺寸，且表面更加致密，說明上梯度薄膜比下梯度薄膜更有利于減少晶粒尺寸。2.3 壓敏性能

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Bi摻雜CaCu3Ti4O12薄膜的制備及壓敏性能[J]. 孫春蓮,王彬彬.  電鍍與精飾. 2018(09)
[2]CaCu3Ti4O12-MgTiO3陶瓷的介電性能與I-V非線性特征[J]. 曹蕾,劉鵬,周劍平,王亞娟,蘇麗娜,劉成.  物理學報. 2011(03)



本文編號：3617630