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《zno-bi_2o_3基壓敏電阻低溫燒結(jié)及摻雜改性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號TM283單位代碼10447密級無研究生學號1210180202碩士學位論文論文題目ZnO-Bi2O3基壓敏電阻低溫燒結(jié)及摻雜改性研究作者姓名馬帥專業(yè)名稱材料學指導教師姓名徐志軍教授學院材料科學與工程學院論文提交日期2015年4月原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的學位論文是本人在導師的指導下，獨立進行研究取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，論文中不含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得聊城大學或其他教育機構(gòu)的學位證書而使用過的材料。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人承
2、擔本聲明的法律責任。學位論文作者簽名：日期導師簽名：日期學位論文使用授權(quán)聲明本學位論文作者完全了解聊城大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，即：聊城大學有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交學位論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)聊城大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或其它手段保存、匯編學位論文。學位論文作者簽名：日期導師簽名：日期聊城大學碩士學位論文摘要ZnO-Bi2O3基壓敏電阻器具有優(yōu)異的壓敏性能，廣泛應(yīng)用于電路的過壓保護和浪涌電流吸收等方面，是目前研究最廣泛的壓敏陶
3、瓷體系。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，疊片式壓敏電阻器的應(yīng)用愈加廣泛。為了降低其成本，使用純銀作為內(nèi)電極材料，則需要降低ZnO壓敏陶瓷的燒結(jié)溫度，同時要求壓敏陶瓷具有優(yōu)良的壓敏性能。本論文通過添加低熔點燒結(jié)助劑的方法嘗試降低燒結(jié)溫度，并研究了不同元素對ZnO壓敏電阻的影響。本文主要內(nèi)容包括：1.研究了低熔點燒結(jié)助劑B2O3對ZnO-Bi2O3基壓敏電阻燒結(jié)溫度和壓敏性能的影響。結(jié)果表明添加少量的B2O3，可以將ZnO壓敏陶瓷的燒結(jié)溫度降至850℃，并通過B2O3和Bi2O3生成Bi4B2O9焦綠石相的方式改善ZnO壓敏陶瓷的壓
4、敏性能。在B2O3的添加量為0.5mol%時，得到非線性系數(shù)為56.8、漏電流為0.3μA、壓敏場強為486V/mm的壓敏電阻。2.研究了不同價態(tài)Co對ZnO壓敏電阻的影響。研究發(fā)現(xiàn)Co元素在低溫燒結(jié)時可以有效的提高壓敏電阻的壓敏性能，并且不同價態(tài)Co的氧化物對壓敏性能的提高程度有所不同，其中以Co3O4的促進作用最為優(yōu)異。對其微觀結(jié)構(gòu)特征進行研究發(fā)現(xiàn)，Co離子可以擴散至ZnO的晶格結(jié)構(gòu)中，最終均勻分布在晶粒和晶界處。氧化鈷的加入改變了晶界區(qū)域的導電特性，提高了陶瓷的壓敏性能，同時壓敏場強的增大程度很小。通過試驗發(fā)現(xiàn)，在
5、Zn-Bi-B體系中加入0.6mol%的Co3O4，880℃保溫4h燒結(jié)得到的壓敏電阻的壓敏場強為260V/mm，漏電流為2.8μA，非線性系數(shù)為29。3.選擇SnO2作為添加劑對ZnO-Bi2O3-Co2O3三元系進行摻雜改性研究，試驗結(jié)果表明，Sn元素可以擴散至ZnO晶格中，改變ZnO的晶格常數(shù)，并且能有效的減小壓敏電阻的漏電流，同時發(fā)現(xiàn)當SnO2和Bi2O3的摩爾比達到3:7時，Bi2O3才會和SnO2發(fā)生反應(yīng)，生成焦綠石相。4.研究了Cr2O3對ZnO-Bi2O3-MnO2系壓敏電阻微觀結(jié)構(gòu)和電學性能的影響。試驗
6、結(jié)果表明，隨著Cr含量的增加，ZnO壓敏陶瓷的第二相發(fā)生連續(xù)變化。當Cr2O3的添加量為0.2mol%時，陶瓷的晶粒尺寸明顯增大，從而大幅度降低陶瓷的壓敏場強，但非線性系數(shù)也同時降低。i聊城大學碩士學位論文5.研究了Cr元素以預(yù)合成相形式摻雜對ZnO壓敏電阻性能的影響。將一定摩爾比的Bi2O3/Cr2O3在750℃進行預(yù)燒，生成Bi-Cr-O合成相后，然后添加到ZnO-Bi2O3基壓敏陶瓷粉體中，進行試驗研究。結(jié)果表明，添加5wt%該合成相不僅可以降低壓敏場強，同時還可以提高壓敏電阻的非線性系數(shù)。在930℃燒結(jié)時可以得到
7、壓敏場強為221V/mm、漏電流為0.1μA、非線性系數(shù)高達50的ZnO壓敏電阻。關(guān)鍵詞：ZnO；壓敏陶瓷；低溫燒結(jié)；非線性特征；摻雜ii聊城大學碩士學位論文ABSTRACTZnO-Bi2O3basedvaristorshavebeenwidelyusedassurgeprotectiondevicesinelectricalandelectronicsystemsduetotheirhighlynonlinearcurrent-voltage(I-U)characteristics,whicharealsothemos
8、twidelystudiedsystemsofvaristors.Withthedevelopmentofthetechnologyofelectronics,multilayerchipvaristorshavebeenusedmoreandmorewidely.Inordertoreducethemanufact
