發(fā)布時間：2021-11-12 22:31

　　氧化鋅線性電阻因其體積小,質量輕,高溫下不易被氧化,線性性能優(yōu)異等優(yōu)點,廣泛應用于電子-電力行業(yè)。由于現(xiàn)代電力傳輸系統(tǒng)的不斷升級,使得氧化鋅線性電阻在保證其優(yōu)秀線性性能的同時需進一步降低阻溫系數(shù),提高其在交流電路中的穩(wěn)定性。本文采用固相燒結法制備出氧化鋅線性電阻,研究了不同摻雜劑對其電學性能和阻溫系數(shù)的影響,通過對實驗結論的總結與延伸,對比分析了不同元素摻雜對氧化鋅線性電阻阻溫系數(shù)的影響規(guī)律。（1）研究了主要成分MgO摻雜對氧化鋅線性電阻線性性能和阻溫系數(shù)的影響。研究表明:摻雜劑MgO的適量添加降低了晶界勢壘高度,獲得了較好的線性性能,使ZnO晶粒間電阻呈現(xiàn)正溫度系數(shù)特性,增大了樣品的阻溫系數(shù)。當MgO摻雜量為5wt%時,氧化鋅線性電阻的綜合性能最好,非線性系數(shù)為1.03,阻溫系數(shù)為-5.45 × 10-3/℃。在最佳基礎配方體系中加入La2O3,研究了其對氧化鋅線性電阻電學性能和阻溫系數(shù)的影響。研究表明:La3+可作為施主摻雜降低氧化鋅線性電阻的非線性系數(shù),生成具有負溫度系數(shù)特性的LaAl3相,降低了阻溫系數(shù)。當La2O3摻雜量為1wt%時,氧化鋅線性電阻的線性系數(shù)為1.09,阻溫系... 

【文章來源】：陜西科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１?－丨Ｚ?ｎ?０的晶體結構??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＺｎＯ??

文???目前，氧化鋅線性電阻內(nèi)常見的摻雜劑有Ｍｇ０，Ａｈ０３，Ｓｉ０２，Ｔｉ０２等金屬氧??化物，他們通過生成尖晶石相，改善微觀結構，改良氧化鋅線性電阻的線性伏安??特性。部分非飽和過渡金屬氧化物（例如Ｂｉ，Ｐｒ）的添加反而提高晶界勢壘高??度，使得氧化鋅陶瓷電阻的非線性系數(shù)變大，線性性能降低，一般適用于氧化??鋅壓敏電阻的制備ｍ．２４ｉ。??晶界?ＺｎＯ晶粒?ＺｎＯ?ｆａ？??＝ｌＣ?｜｜???ＥＣ??—?ＥＦＧ??Ｅｆｂ?■：??Ｉ?ｍ?Ｉ?＼ｆＭｌ??圖１－２捧雜前晶粒、晶界的費米能級?圖１－３捧雜后晶粒、晶界的費米能級??Ｆｉｇ．?１－２?Ｆｅｒｍｉ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ｇｒａｉｎｓ?ａｎｄ?ｇｒａｉｎ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｆｅｒｍｉ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ｇｒａｉｎｓ?ａｎｄ?ｇｒａｉｎ??ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ?ｂｅｆｏｒｅ?ｄｏｐｉｎｇ?ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ?ａｆｔｅｒ?ｄｏｐｉｎｇ??氧化鋅線性電阻作為一種多晶相組合的復合燒結體，其燒結過程主要以固??相傳質為主，伴隨少量液相的生成。根據(jù)“滲流導電”理論以及合成型電阻的??導電機理可知。在復合型陶瓷電阻中，只有當導電顆粒相互接觸，形成“導電??鏈”，電阻體才可以導電。在氧化鋅陶瓷電阻中，ＺｎＯ晶體互相接觸形成導電網(wǎng)??絡，尖晶石相彌散分布在ＺｎＯ晶體之間，其微觀結構如圖１－４所示。??纖??ｉ?，）ＺｎＯ?ｐｈａｓｅ參?Ｓｐｉｎｅｌ?ｐｈａｓｅ??圖１－４氧化辭線性電阻的微觀結構圖??Ｆｉｇ．?１－４?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｚｉｎｃ?ｏｘｉｄｅ?ｌｉｎｅａｒ?ｒｅｓｉｓｔｏｒ??在氧化鋅線性電阻內(nèi)，常見的尖晶石相有鋅鋁尖

文???目前，氧化鋅線性電阻內(nèi)常見的摻雜劑有Ｍｇ０，Ａｈ０３，Ｓｉ０２，Ｔｉ０２等金屬氧??化物，他們通過生成尖晶石相，改善微觀結構，改良氧化鋅線性電阻的線性伏安??特性。部分非飽和過渡金屬氧化物（例如Ｂｉ，Ｐｒ）的添加反而提高晶界勢壘高??度，使得氧化鋅陶瓷電阻的非線性系數(shù)變大，線性性能降低，一般適用于氧化??鋅壓敏電阻的制備ｍ．２４ｉ。??晶界?ＺｎＯ晶粒?ＺｎＯ?ｆａ？??＝ｌＣ?｜｜???ＥＣ??—?ＥＦＧ??Ｅｆｂ?■：??Ｉ?ｍ?Ｉ?＼ｆＭｌ??圖１－２捧雜前晶粒、晶界的費米能級?圖１－３捧雜后晶粒、晶界的費米能級??Ｆｉｇ．?１－２?Ｆｅｒｍｉ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ｇｒａｉｎｓ?ａｎｄ?ｇｒａｉｎ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｆｅｒｍｉ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ｇｒａｉｎｓ?ａｎｄ?ｇｒａｉｎ??ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ?ｂｅｆｏｒｅ?ｄｏｐｉｎｇ?ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ?ａｆｔｅｒ?ｄｏｐｉｎｇ??氧化鋅線性電阻作為一種多晶相組合的復合燒結體，其燒結過程主要以固??相傳質為主，伴隨少量液相的生成。根據(jù)“滲流導電”理論以及合成型電阻的??導電機理可知。在復合型陶瓷電阻中，只有當導電顆粒相互接觸，形成“導電??鏈”，電阻體才可以導電。在氧化鋅陶瓷電阻中，ＺｎＯ晶體互相接觸形成導電網(wǎng)??絡，尖晶石相彌散分布在ＺｎＯ晶體之間，其微觀結構如圖１－４所示。??纖??ｉ?，）ＺｎＯ?ｐｈａｓｅ參?Ｓｐｉｎｅｌ?ｐｈａｓｅ??圖１－４氧化辭線性電阻的微觀結構圖??Ｆｉｇ．?１－４?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｚｉｎｃ?ｏｘｉｄｅ?ｌｉｎｅａｒ?ｒｅｓｉｓｔｏｒ??在氧化鋅線性電阻內(nèi)，常見的尖晶石相有鋅鋁尖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]尖晶石型CuAl2O4的制備及可見光催化性能[J]. 張旭光,馬云飛.  機械工程材料. 2018(09)
[2]NTC熱敏電阻的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 賀曉金,張晉敏.  電子技術與軟件工程. 2016(10)
[3]Al摻雜濃度對ZnO陶瓷釋能電阻材料性能的影響[J]. 楊勝輝,鄧宏,韋敏,鄧雪然.  發(fā)光學報. 2014(06)
[4]MgO摻雜對ZnO基線性電阻陶瓷性能的影響[J]. 何日青,楊傳仁,陳宏偉,張繼華,趙強.  壓電與聲光. 2013(04)
[5]氧化鋅壓敏電阻老化過程中非線性系數(shù)變化的研究[J]. 楊仲江,張棖,柴健,李祥超,汝洪博.  電子元件與材料. 2011(09)
[6]摻雜對Ni-Mn-O系NTC熱敏陶瓷及其電學性能的影響[J]. 王忠兵,吳蕾,趙肅瑩,韓效釗.  硅酸鹽學報. 2009(06)
[7]高壓斷路器的抗震性能分析[J]. 李旭,鞠彥忠,李霞.  華東電力. 2009(04)
[8]TiO2壓敏電阻的研究與應用[J]. 袁明軍,崔文權,李蘋,馮良榮.  材料科學與工藝. 2008(06)
[9]Cu元素對氧化鋅壓敏電阻性能的影響[J]. 洪俊偉,章來平,邴紹同,孫丹峰.  電瓷避雷器. 2008(05)
[10]氧化鋅線性電阻中性點接地電阻器[J]. 彭濟南,葉德平,陳敬.  電瓷避雷器. 2001(06)

碩士論文
[1]氧化鋅復合導電陶瓷的制備與性能表征[D]. 劉謙.陜西科技大學 2017
[2]ZnO陶瓷釋能電阻材料的研究[D]. 楊勝輝.電子科技大學 2014
[3]摻雜CuO、Nb2O5和Sb2O3對ZnO壓敏陶瓷電性能及微結構的影響[D]. 雷鎮(zhèn)全.廣西大學 2013
[4]高溫NTC熱敏陶瓷材料的研究[D]. 楊濤.電子科技大學 2013



本文編號：3491755