低压ZnO压敏陶瓷的制备及Y2O3掺杂改性研究

摘要

本文以制备低压ZnO压敏陶瓷材料为目的，论述了低压ZnO压敏陶瓷的性能、用途、分类、实现低压化的方法、国内外的研究动态及发展趋势；研究了制备低压ZnO压敏陶瓷的基本工艺和方法，包括压制成型时的压强和粘结剂用量的选择；研究了烧结工艺中烧结温度、保温时间及升温速率对低压ZnO压敏陶瓷电性能和致密度的影响规律，优化了低压ZnO压敏陶瓷的烧结工艺。研究结果表明：坯体的成型极限压强为20Mpa、粘结剂加入量为12wt％时低压ZnO压敏陶瓷的各项性能最优；低压ZnO压敏陶瓷的最佳的烧成工艺条件为：烧成温度1200℃，保温时间2h，升温速率7℃/min。
　　 本文首次采用正交试验法，利用制备ZnO压敏陶瓷的常规工艺，系统研究了Bi、Ti、Co、Mn、Sn、Sb等6种元素氧化物对ZnO压敏陶瓷性能的影响，得出低压ZnO压敏陶瓷的最佳配方为：1.25％Bi2O3+0.4％TiO2+0.4％Co2O3+1％MnO2+1％SnO2+1％Sb2O3+94.95％ZnO。在最佳烧结工艺条件下烧结，压敏电压为10.15V，漏电流为2.05μA，非线性系数为22.2。
　　 在低压配方的基础上，通过添加稀土元素氧化物Y2O3做了改性试验，研究了Y2O3掺杂对低压ZnO压敏陶瓷电性能的影响规律及作用机制。研究发现：Y2O3的加入能使低压ZnO压敏陶瓷的非线性系数增大，漏电流相应的减小，但同时会使压敏电压大幅度提高，同时，Y2O3的掺杂会使低压ZnO压敏陶瓷的晶粒尺寸明显减小,并且大小和分布更为均匀。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

2 试验方法原理与试验设计

3 低压ZnO压敏陶瓷工艺参数优化

4 添加剂对低压ZnO压敏陶瓷性能影响的正交试验研究

5 Y2O3掺杂对低压ZnO压敏陶瓷性能的影响

6 结论

致 谢

参考文献