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高居里点PTC材料显微结构与性能关系研究

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BaTiO3基高居里点PTCR(positive temperature coefficient of resistance)陶瓷因其在居里点附近时电阻发生跃变的电阻-温度特性和居里点附近恒温发热的静态伏安特性,在通信、网络设备、自动控制、家用电器、电动汽车等领域应用广泛。随着节能减排日益推进,白色家电、电动汽车产业将得到极大发展,这些产业日益要求作为关键元件的PTC热敏陶瓷材料室温电阻率更低、居里温度更高、耐电压能力更强。目前经常使用到的居里点移动剂有Pb和Ba1?2Na1?2TiO3,使用Ba1?2Na1?2TiO3提高PTC居里温度时,居里温度提升较少,只有160℃,居里温度低,不能满足目前实际应用环境对高居里点的需求。本文使用Pb的氧化物Pb3O4作为居里移动剂,研究Pb对材料显微结构和性能的影响,测试不同居里点的PTC材料在高压下的电阻-温度特性,探究高居里点PTC材料显微结构与性能之间的关系。 论文主要内容如下: (1)选择Pb作为居里点移动剂,采用两步烧结的方法制备不同Pb掺杂浓度的BaTiO3基陶瓷材料,研究Pb掺杂对陶瓷的显微结构、致密度和电学性能的影响。 (2)研究不同Pb掺杂浓度的材料在高电压下的电压效应,分析Pb对材料PTC效应的影响。 (3)选择晶粒尺寸均匀、电学性能良好的居里温度为230℃的PTC材料进行掺杂,探究施主Y、受主Mn对其微观结构电学性能的影响,并分析Y掺杂时材料致密度对材料电学性能的影响。研究Ca、液相SiO2对材料的显微结构和电学性能的影响。

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