多层片式陶瓷元件用镍复合粉体及其电极研究

摘要

多层片式元件由于其小体积、高性能、适合于表面贴装等优点被广泛应用，其中多层片式热敏电阻与多层片式压敏电阻经常同时作为电路保护元件使用，将二者复合具有现实意义。内电极是多层片式热/压敏元件的重要组成部分，若使用贱金属镍为内电极可大大降低成本。以镍作为内电极需有三个难题需解决。首先，镍的氧化；其次，镍与瓷体的收缩匹配；最后，内电极与瓷体界面之间的互渗与反应。
　　本文对镍表面进行了改性，用化学法合成Ni/BaTiO3复合粉体及Ni/ZnO复合粉体，复合粉体两相均匀混合，为BaTiO3或ZnO包覆镍结构。一则粉体的抗氧化性提高；二则由于包覆层为瓷体材料，一方面使复合粉体与瓷体收缩匹配，另一方面不影响瓷体的性能。如此获得的复合粉体用作多层片式热/压敏元件内电极的导电相。
　　首先，分别采用水热沉淀法与水热结晶法合成了Ni/BaTiO3与Ni/ZnO复合粉体，并对合成过程中影响复合粉体结构和相组成的反应条件如镍粉预处理、水解调节剂浓度等进行研究，制备出相纯净、抗氧化性能提高、收缩性得到改善的复合粉体。
　　其次，用复合粉体合成了相应的电极浆料。对浆料的导电性、烧结特性等进行了研究。又将复合粉体浆料应用于瓷体，研究了浆料与瓷体的匹配共烧性能。复合粉体电极浆料能烧结成膜且导电性满足使用要求。Ni/BaTiO3电极浆料的收缩性与瓷体相匹配，且与瓷体共烧时未出现分层等缺陷。

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1 绪论

1.1引言

1.1.1 多层片式热敏与压敏元件的发展

1.1.2 电极浆料概述

1.2镍电极浆料的研究现状与意义

1.2.1 镍电极浆料的研究现状

1.2.2 镍电极浆料的研究意义

1.3 课题立题依据及研究内容

1.3.1 选题依据

1.3.2 研究内容

2 镍/钛酸钡复合粉体的制备与表征

2.1 引言

2.1.1制备Ni/BaTiO3复合粉体的意义

2.1.2 Ni/BaTiO3复合粉体的制备方法

2.2 Ni/BaTiO3复合粉体的制备

2.2.1实验仪器及药品

2.2.2复合粉体制备过程

2.3 Ni/BaTiO3制备工艺优化与性能表征

2.3.1 Ni/BaTiO3制备工艺优化

2.3.2 Ni/BaTiO3复合粉体的特性表征

2.4 本章小结

3 镍/氧化锌复合粉体的制备与表征

3.1 引言

3.1.1制作Ni/ZnO复合粉体的意义

3.1.2 Ni/ZnO复合粉体的制备方法

3.2 Ni/ZnO复合粉体的制备

3.2.1实验仪器及药品

3.2.2复合粉体制备过程

3.3 Ni/ZnO制备工艺优化与性能表征

3.3.1 Ni/ZnO制备工艺优化

3.3.2 Ni/ZnO复合粉体的特性表征

3.4本章小结

4 复合粉体电极浆料性能研究

4.1 复合粉体电极浆料的制备

4.1.1电极浆料的组成与功用

4.1.2电极浆料的制备

4.2 Ni/BaTiO3复合粉体电极浆料的性能

4.2.1 Ni/BaTiO3复合粉体电极浆料的导电性

4.2.2 Ni/BaTiO3复合粉体电极浆料的烧结行为

4.2.3 Ni/BaTiO3复合粉体电极浆料抗氧化性

4.2.4 Ni/BaTiO3复合粉体电极浆料与PTCR瓷体的共烧匹配

4.3 Ni/ZnO复合粉体电极浆料的性能

4.4 本章小结

5 结论与展望

致谢

参考文献