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《co、mn、cr等摻雜zno陶瓷合成及電磁性能》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、Co、Mn、Cr等摻雜ZnO陶瓷的合成及電磁性能采用低溫固相化學(xué)法合成摻雜ZnO粉體，并用這種粉體在不同溫度下燒結(jié)制備了ZnO壓敏電阻。借助XRD、SEM、TEM、BET等檢測手段對粉體產(chǎn)物的性能進(jìn)行了表征，采用XRD、SEM等手段對ZnO壓敏陶瓷的物相、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并對這種方法制備的粉體及壓敏電阻的性能進(jìn)行了研究。而且研究了不同濃度Cr、Co和Mn的摻雜對ZnO-PbO-B2O3陶瓷壓敏特性的影響。實驗表明，ZnO平均晶粒尺寸隨各元素?fù)诫s量增加而逐漸變大，壓敏電壓也隨之升高，非線性系數(shù)隨各
2、元素?fù)诫s量增加而先增大后減小，漏電流先減小后增大。分析認(rèn)為，過渡族金屬元素?fù)诫s對ZnO壓敏材料電性能的影響不僅與電子的能級有關(guān)，與其自旋特性也緊密相連。ZnO中摻雜的Cr、Mn、Co元素隨機(jī)取代其中的部分Zn原子后，Cr2+、Mn2+、C02+在ZnO中產(chǎn)生局域磁矩，會對與其取向不同的自旋電子產(chǎn)生強(qiáng)的散射，這樣可增大ZnO陶瓷電阻率和提高其非線性特性。關(guān)鍵詞：壓敏材料，電性能，過渡元素，低溫固相化學(xué)法，壓敏電阻AbstractThepowdersofdopedZnOweresynthesized
3、bythesolid-statereactionatalowtemperature.ThentheZnOvaristorswerepreparedatdifferentsinteringtemperatures.ThepropertiesofthepowderswerecharacterizedbymeansofXRD,SEM,TEMandBET,andthecomposition,microstructureofZnOvaristorsweredeterminedbyXRDandSEM.And
4、TheeffectsofamountofCr,CoandMndopingonthecurrent-voltagecharacteristicsofZnO-PbO-B203varistoraresummarized．ItwasfoundthattheaveragegrainsizeofZnOandthebreakdownvoltagegradientincreasedwiththeincreaseoftheconcentrationofC0203,Mn02andCr203,thenonlinear
5、itycoefficientswillbegreatlyincreasedandthendecreased，butleakagecurrentdensitydecreasedandthenincreased．Thecurrent-voltagecharacteristicsofZnOdecidedbytheelectronicenergylevelstructure，andassociatedwithelectronicspinoftransitionmetalelements．Portiono
6、fZninZnOcrystalrandomlysubstitutedbyMn,CrorCoelements,gaverisetolocalizedmagneticmomentsandthehighlyscatteringtoelectronicswithdifferentspinorientation,favorableforincreasingtheresistivityandnonlinearcharacteristicsofZnOvaristor.Keywords：vailstor；ele
7、ctricalproperties；transition-metalelements；solid-statereactionatalowtemperature;dopedZnOpowdersvaristor1、前言ZnO是一種原料豐富,用途極廣的材料。很早以前,人們就將它用于醫(yī)藥、化妝品、顏料、印刷等工業(yè)。特別是近十多年來,利用少量添加物改性ZnO陶瓷,使其具有半導(dǎo)性、光導(dǎo)性、壓電性。并利用多晶陶瓷的界面特性,制作了具有高非線性伏一安特性的過電壓浪涌吸收器；靈敏度高,選擇性好的氣體傳感器；電子照
8、像感光劑；觸媒劑以及壓電薄膜換能器。ZnO作為一種新的功能材料已占有相當(dāng)重要的地位。ZnO的特性以及相應(yīng)的應(yīng)用,與添加物和制備工藝有關(guān)也與它失氧成為非化學(xué)計量組成有關(guān)。ZnO是一種纖維鋅礦結(jié)構(gòu)的六方晶體,是一種離子鍵、共價鍵共存物質(zhì)。根據(jù)能帶結(jié)構(gòu),ZnO的禁帶寬度約為3.2eV,是一種絕緣體。當(dāng)ZnO在制作過程中失氧時，,便形成了晶格缺陷性的非化學(xué)計量n型半導(dǎo)體。在ZnO半導(dǎo)體中,添加各種雜質(zhì)會改變其能帶結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致ZnO陶瓷的性能改善。本研究主要目的是通過過渡性金屬氧化物的添加對其性能的影響,探
