采用溶胶-凝胶法粉体制备叠层片式PTCR瓷体

摘要

为了适应当前系统小型化、集成化和低能耗的趋势，PTCR热敏元件逐渐走向片式化、叠层化。与传统PTCR不同，叠层化的PTCR对其瓷片的性能有着特殊的要求，其制备工艺也相对地比较复杂。本文主要就制备适用于叠层片式PTCR的瓷片的工艺展开了相关的研究。
　　 本文研究了主要以乙酸钡（Ba(CH3COO)2）、钛酸四丁酯（Ti(OC4H9)4）和硝酸钇（Y(NO3)3·6H2O）为原料，采用溶胶-凝胶法制备掺施主钇（Y）的钛酸钡纳米粉体。用此粉体制备叠层片式PTCR用瓷片。其中，用氮化硼（BN）和碳酸钡分别作为玻璃相原料和过量钡（Ba/Ti>1）原料。利用流延方法成型，流延生坯在97％N2-3％H2的还原气氛下烧结成瓷，在空气中对瓷片进行再氧化处理。实验通过改变Y的掺杂量、烧结温度、再氧化温度和时间、预烧温度，来研究这几个关键的工艺参数对叠层片式PTCR用瓷片的性能的影响。实验结果表明：还原气氛烧结时晶粒尺寸随着施主浓度的增加而增大，在同一烧结温度下，还原气氛下烧结的晶粒尺寸比空气中的小；还原气氛下烧结的PTCR瓷片的半导化曲线最低点随着烧结温度的升高移向Y浓度值低的点，PTC效应随Y浓度的增加而提高；室温电阻率随再氧化温度的升高先增加后减小，PTC效应则随之增加；再氧化时间对PTCR瓷片性能的影响不明显；当溶胶-凝胶法合成钛酸钡粉体的预烧温度为850℃时，瓷片综合性能最好。本论文是首次以乙酸钡作为溶胶-凝胶法制备叠层片式PTCR瓷片用的钛酸钡粉体的钡源材料。用所制备的粉体流延成型，流延生坯在还原气氛97％N2-3％H2下1200℃烧结10分钟，850℃再氧化1.5小时，制备了晶粒尺寸为1.59μm、室温电阻率为131Ω·cm、PTC升阻比为3.1个数量级和耐压为397V/mm的叠层片式PTCR用瓷片。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 叠层片式PTCR 瓷片半导化特性的研究

3 再氧化工艺与片式PTCR 瓷片电性能

5 结论与展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录