本文關(guān)鍵詞：化學(xué)共沉淀法制備ZnO壓敏電阻器及其性能研究

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【摘要】：本論文首先對(duì)ZnO壓敏電阻器的發(fā)展情況、應(yīng)用范圍及性能要求進(jìn)行介紹,確定了提高元件壓敏電壓梯度和通流能力的研究目的。由國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀可知,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)配方中添加劑粉料的制備工藝進(jìn)行改進(jìn),可使ZnO壓敏電阻元件的電性能得到提升。從而確定本課題主要研究?jī)?nèi)容:通過(guò)改進(jìn)ZnO壓敏電阻元件添加劑的制備工藝,來(lái)解決高壓型壓敏電阻元件通流能力有待提高的問(wèn)題。具體實(shí)驗(yàn)方法是以現(xiàn)有制備高壓型ZnO壓敏電阻元件的配方為基礎(chǔ),通過(guò)化學(xué)共沉淀法制備復(fù)合納米添加劑,分析復(fù)合納米添加劑對(duì)元件微觀方面的改善作用,進(jìn)一步分析對(duì)壓敏電阻器的各項(xiàng)電性能的影響。本文用化學(xué)共沉淀法制備Co、Mn、Bi三元系和Co、Mn、Bi、Ni、Sn五元系復(fù)合添加劑,并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的滴定環(huán)境和預(yù)燒溫度進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)在不同滴定環(huán)境下得到的三元系和五元系復(fù)合添加劑進(jìn)行XRF分析,可知pH=10.00的滴定條件下,復(fù)合添加劑粉料的組分含量與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)配方最接近。對(duì)三元系和五元系粉料(pH=10.00)進(jìn)行XRD衍射分析,三元系可以看到Bi_2O_3、Co_3O_4、Mn_2O_3的衍射峰,Bi_2O_3的衍射峰最明顯;五元系只能看到Bi_2O_3的衍射峰。將1g的三元系和五元系復(fù)合添加劑粉料(pH=10.00)在730℃、760℃、800℃時(shí)重新預(yù)燒,可得其質(zhì)量隨溫度升高而減小的規(guī)律。進(jìn)行Co、Mn、Bi、Ni元素的單獨(dú)沉淀實(shí)驗(yàn),將沉淀物在680℃、730℃、760℃、800℃時(shí)預(yù)燒,記錄粉料質(zhì)量變化,對(duì)添加劑粉料進(jìn)行XRD衍射分析,將預(yù)燒溫度提高至750℃。用化學(xué)共沉淀法(三元系復(fù)合添加劑)制備的元件壓敏電壓梯度可達(dá)388V/mm,非線性系數(shù)為33,漏電流為5mA,通流值達(dá)1850A,沖擊前后壓敏電壓變化率為7%。非線性系數(shù)與通流值都好于固相法元件。對(duì)元件進(jìn)行SEM掃描電鏡測(cè)試,晶粒大小均勻,平均尺寸約為7μm,晶界及晶界處添加劑的分布比固相法均勻,氣孔比固相法少。還通過(guò)了熱老練工藝和電老練工藝對(duì)ZnO壓敏電阻元件進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:熱老練工藝可以降低壓敏電壓梯度,但是對(duì)通流能力影響不大。電老練工藝實(shí)驗(yàn),用2.5倍和3倍壓敏電壓值、波形為8/20μs的雷電流對(duì)元件進(jìn)行1-3次老練,可以增強(qiáng)元件通流能力,沖擊后壓敏電壓變化率最小為5.16%,元件合格率達(dá)100%。
【關(guān)鍵詞】：化學(xué)共沉淀 滴定條件 預(yù)燒溫度 復(fù)合添加劑 電老練
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM54
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 壓敏電阻器的研究意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3 實(shí)驗(yàn)選題的確立19-21
• 第二章 ZnO壓敏電阻器的結(jié)構(gòu)及相關(guān)機(jī)理21-37
• 2.1 ZnO壓敏電阻器的基本結(jié)構(gòu)21-23
• 2.1.1 ZnO壓敏電阻器的晶相21-22
• 2.1.2 ZnO壓敏電阻器的晶界能帶結(jié)構(gòu)22-23
• 2.2 ZnO壓敏電阻器的電性能23-28
• 2.2.1 ZnO壓敏電阻器的壓敏電壓24
• 2.2.2 ZnO壓敏電阻器的非線性系數(shù)24-25
• 2.2.3 ZnO壓敏電阻器的漏電流25
• 2.2.4 ZnO壓敏電阻器的能量吸收能力25-27
• 2.2.5 ZnO壓敏電阻器的殘壓比27-28
• 2.3 ZnO壓敏電阻器的界面導(dǎo)電機(jī)理28-30
• 2.4 ZnO壓敏電阻器的蛻化機(jī)理30-32
• 2.5 ZnO壓敏電阻器的失效機(jī)理32-34
• 2.5.1 破裂破壞機(jī)理32-34
• 2.5.2 穿孔破壞機(jī)理34
• 2.6 ZnO壓敏電阻器的液相燒結(jié)機(jī)理34-37
• 第三章 化學(xué)共沉淀法制備納米復(fù)合添加劑的研究37-59
• 3.1 化學(xué)共沉淀法38-41
• 3.1.1 化學(xué)共沉淀法38-39
• 3.1.2 化學(xué)共沉淀法的主要影響因素39-41
• 3.2 ZnO壓敏電阻器中的添加劑41-45
• 3.2.1 各添加劑的作用41-44
• 3.2.2 復(fù)合添加劑組成的確定44-45
• 3.3 復(fù)合添加劑的制備45-50
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程45-47
• 3.3.2 微調(diào)pH值對(duì)復(fù)合添加劑粉體的影響47-49
• 3.3.3 粉體的XRD衍射分析49-50
• 3.4 預(yù)燒溫度對(duì)復(fù)合添加劑粉體的影響50-59
• 3.4.1 復(fù)合添加劑前軀體的最佳預(yù)燒溫度50-52
• 3.4.2 最佳預(yù)燒溫度的優(yōu)化52-59
• 第四章 ZnO壓敏電阻器制備和性能測(cè)試59-71
• 4.1 ZnO壓敏電阻器的制備59-61
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)所需儀器59
• 4.1.2 ZnO壓敏電阻器的制備工藝流程59-61
• 4.2 ZnO壓敏電阻元件性能測(cè)試61-64
• 4.2.1 ZnO壓敏電阻元件的SEM掃描電鏡測(cè)試61-62
• 4.2.2 壓敏元件的小電流和通流能力測(cè)試62-64
• 4.3 熱老練工藝對(duì)ZnO壓敏電阻器性能的影響64-67
• 4.3.1 熱老練的原理64
• 4.3.2 熱老練實(shí)驗(yàn)及分析64-67
• 4.4 電老練工藝對(duì)ZnO壓敏電阻器性能的影響67-71
• 4.4.1 電老練的原理67
• 4.4.2 電老練實(shí)驗(yàn)及分析67-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-79
• 作者簡(jiǎn)介79-80

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1 謝亞紅;岳凡;馬俊紅;楊桂花;張?jiān)?王吉德;;一維納米ZnO陣列的制備及其在染料敏化太陽(yáng)能電池方面的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2012年19期

2 南策文;;非線性ZnO電阻研究中的關(guān)鍵問(wèn)題——晶界現(xiàn)象[J];中國(guó)電瓷;1984年04期

3 王玉平,李盛濤;新型ZnO壓敏電阻片的研究進(jìn)展[J];電氣應(yīng)用;2005年06期

4 郭愛波;劉玉萍;陳楓;李斌;但敏;劉明海;胡希偉;;等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積制備的ZnO薄膜研究[J];表面技術(shù);2006年06期

5 李鵬;張俊民;;ZnO壓敏電阻并聯(lián)保護(hù)水平分析[J];電氣制造;2006年09期

6 王玉平;孫西昌;;現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)用于ZnO壓敏電阻片制造電器智能化的思考[J];電氣技術(shù);2006年07期

7 王玉平;李盛濤;孫西昌;;ZnO壓敏電阻片的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];電氣技術(shù);2006年10期

8 任樹洋;任忠鳴;任維麗;;Zn取向?qū)ρ趸ㄖ苽鋃nO薄膜光致發(fā)光性能的影響研究[J];功能材料;2010年12期

9 劉甲;張林進(jìn);葉旭初;;ZnO微粉在水體系中的分散性能[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期

10 郭婷婷;劉彥平;葉靈娟;劉棟;王磊;李萍;;單分散ZnO微球的合成及表征[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2011年25期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 范科;彭天右;顏昌建;陳俊年;李仁杰;;ZnO微米花散射層在染料敏化太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用[A];第十三屆全國(guó)太陽(yáng)能光化學(xué)與光催化學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)術(shù)論文集[C];2012年

2 阮永豐;井紅旗;黃伯賢;;多孔氧化鋁模板內(nèi)的ZnO發(fā)光的頻移[A];華北地區(qū)硅酸鹽學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2005年

3 李倩;范文宏;楊秀平;;水體中納米ZnO、普通ZnO及Zn~(2+)對(duì)鯽魚的生態(tài)毒性研究[A];第六屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

4 邱曉清;李莉萍;;溶劑熱合成高度晶化的ZnO和Zn_(1-x)Co_xO納米棒及其生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的研究[A];第14屆全國(guó)晶體生長(zhǎng)與材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

5 張銀珠;呂建國(guó);葉志鎮(zhèn);汪雷;趙炳輝;;直流反應(yīng)磁控濺射N摻雜p型ZnO薄膜的生長(zhǎng)及其特性[A];2002年材料科學(xué)與工程新進(jìn)展（下）——2002年中國(guó)材料研討會(huì)論文集[C];2002年

6 樊發(fā)英;馮俊婷;羅瑞賢;陳靄藩;李殿卿;;ZnO量子點(diǎn)的可控合成及焙燒對(duì)產(chǎn)物形貌和氣敏性能的影響[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第4分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

7 李盛濤;;ZnO壓敏電阻片的基礎(chǔ)研究和技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)[A];中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

8 張新華;陳翌慶;程銀芬;;染料敏化太陽(yáng)能電池用三維海膽狀ZnO微納結(jié)構(gòu)光陽(yáng)極的合成與光電轉(zhuǎn)換性能研究[A];2011中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2011年

9 熊煥明;;ZnO發(fā)光量子點(diǎn)及其在生物技術(shù)中的應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十二屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

10 熊煥明;;ZnO發(fā)光量子點(diǎn)在生物成像與納米載藥中的應(yīng)用[A];第十二屆固態(tài)化學(xué)與無(wú)機(jī)合成學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

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1 呂金鵬;ZnO缺陷調(diào)控及其波譜學(xué)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 方鉉;ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)及其光電器件特性研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2015年

3 薛旭東;ZnO中氫相關(guān)缺陷及性能的研究[D];武漢大學(xué);2014年

4 張永哲;摻雜ZnO光學(xué)性質(zhì)及染料敏化太陽(yáng)能電池研究[D];蘭州大學(xué);2009年

5 李t，

本文編號(hào)：1069816