掺杂LaMnO系NTC材料的研究

摘要

锰酸镧(LaMnO3)在室温(25℃)至300℃范围内具有负阻温特性，可用于制备负温度系数热敏电阻(NTCR)。本论文通过在LaMnO3的基础上掺杂Fe、Ni、V、Ti、Ba、Sr、Cu等进行A，B位取代，以调整材料的室温电阻率和改善材料常数B值，获得低阻值、高B值、稳定性好的新型负温度系数热敏电阻材料。并采用SEM，XRD等实验手段研究了掺杂系统组成、结构与电学性能之间的关系，深入探讨了该系列钙钛矿材料的导电机理。 首先在LaMnO3的基础上B位掺杂Fe2O3，NiCO3，V2O5，TiO2，采用传统的固相合成法制备样品LaMn1-xFexO3，LaMn1-xNixO3，LaMn1-xVxO3，LaMn1-xTixO3(0.1≤x≤0.4)，在空气气氛下于1200℃烧结2h。通过研究它们对NTC性能的影响，发现只有Ti4+高价取代Mn3+，能有效增大室温电阻率和B值。 然后在此基础上选出一个低阻值、高B值且烧结性能良好的配方(LaMn0.6Ti0.4O3)，继续掺杂SrCO3、BaCO3、CuO，制各样品La1-xSrxMn0.6Ti0.4O3，La1-xBaxMn0.6Ti0.4O3(0.1≤x≤0.6)，LaMn0.6Ti0.4-yCuyO3(0.05≤y≤0.2)。测其在室温(25℃)至300℃范围内的电阻率随温度的变化关系(ρ—T曲线)，并利用XRD和SEM对材料作物相分析和微观形貌观察。 实验结果表明，所有样品在室温(25℃)至300℃的ρ—T曲线均符合NTC特性，且可得到室温电阻率仅为180Ω.cm，而B值高达3270K且稳定性较好的新型NTC材料。并利用半导体载流子导电理论探讨了该系列材料的导电机理。

目录

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第一章文献综述

1.1前言

1.2 NTCR概述

1.2.1 NTCR的应用

1.2.2 NTC材料发展方向

1.2.3我国NTC热敏电阻的发展现状

1.3 NTC热敏电阻的性质

1.3.1 NTC热敏电阻的基本参数

1.3.2 NTC热敏电阻的主要特性分析

1.4掺杂对NTC热敏电阻导电性能的影响

1.5 LaMnO3的基本性质

1.5.1 LaMnO3的结构特性

1.5.2 LaMnO3的导电机制

1.5.3 LaMnO3的掺杂改性

1.6课题提出与设想

第二章 实验部分

2.1实验配方及原料

2.2工艺过程

2.3测试

第三章结果与讨论

3.1掺杂Fe、Ni、V、Ti对LaMnO3材料NTC性能的影响

3.1.1样品的微观形貌

3.1.2样品的物相分析

3.1.3掺杂Fe、Ni、V、Ti对LaMnO3材料NTC性能的影响

3.2双掺杂对LaMnO3材料NTC性能的影响

3.2.1掺杂Sr对LaMn0.6Ti0.4O3NTC特性的影响

3.2.2掺杂Ba对LaMn0.6Ti0.4O3NTC特性的影响

3.2.3掺杂Cu对LaMn0.6Ti0.403NTC特性的影响

第四章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢