本文選題：低壓　切入點：ZnO　出處：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：ZnO壓敏電阻是一種以氧化鋅為主體,摻雜若干其他氧化物改性的陶瓷材料,具有優(yōu)良的非線性系數(shù),大的浪涌吸收能力,在穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)下漏流值很小。隨著家用電器、電子計算機、通訊技術(shù)等方面的發(fā)展,對保障這些系統(tǒng)正常運行的低壓壓敏電阻器的需求越來越大,而國內(nèi)相應(yīng)產(chǎn)品的通流量和漏電流值難以滿足要求,因此本課題的目的在于研究低壓高通流量ZnO壓敏電阻的制備。首先,本文對ZnO壓敏電阻的材料配方進行改進,分別通過摻雜TiO2來降低實驗樣品的壓敏場強、摻雜SiO2來提高其致密度、摻雜Al2O3來改善其大電流特性。研究發(fā)現(xiàn),在本論文摻雜范圍內(nèi),TiO2在降低樣品的壓敏場強的同時降低了非線性系數(shù)和增大了漏電流,SiO2在提高樣品致密度的同時增大了壓敏場強,Al2O3在改善樣品大電流特性的同時降低了非線性系數(shù)和增大了漏電流。本論文通過調(diào)整TiO2、Si O2、Al2O3的摻雜量來獲得一個綜合性能較好的材料配方。此外,本文還研究了Bi2O3、Sb2O3的摻雜量對制備低壓高通流量ZnO壓敏電阻性能的影響。其次,在對材料配方改進后,本文研究了燒結(jié)過程中的降溫速率,以及Al2O3的摻雜方式對實驗樣品性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),適當?shù)慕档徒禍厮俾蕰兄谔岣邩悠返木Ы珉娮?從而提高樣品非線性系數(shù)和減小漏電流。同時,研究發(fā)現(xiàn)將Al2O3通過先和ZnO混合再預(yù)燒的方式摻雜后,使得樣品在具有較低的晶粒電阻的同時具有較高的晶界電阻,從而提高了樣品的非線性系數(shù)和減小了漏電流。通過材料配方和制備工藝的改進,最終得到的實驗樣品壓敏場強為123.5 V/mm,非線性系數(shù)為58.5,漏電流為1.2μA,殘壓比K100A為1.56,在承受5 kA的8/20μs脈沖電流后壓敏電壓變化率U1mA為7%。
[Abstract]:ZnO varistor is a kind of ceramic material with zinc oxide as the main body and some other oxides modified. It has excellent nonlinear coefficient, large surge absorption ability and low leakage value in steady state. With the development of computer and communication technology, the demand for low-voltage varistors, which can guarantee the normal operation of these systems, is increasing, but the flux and leakage current of the corresponding domestic products are difficult to meet the requirements. Therefore, the purpose of this paper is to study the preparation of low-voltage and high-flow ZnO varistor. Firstly, the material formula of ZnO varistor is improved to reduce the varistor field strength by doping TiO2, respectively. Doping SiO2 to improve its density, doping Al2O3 to improve its high current characteristics. In the range of doping in this thesis, TIO _ 2 decreases the varistor field strength and decreases the nonlinear coefficient and increases the leakage current. Sio _ 2 increases the density of the sample and increases the voltage field strength of Al _ 2O _ 3 in improving the high current characteristics of the sample. In this paper, the doping amount of TIO _ 2O _ 2Si _ 2O _ 2O _ 2O _ 3 is adjusted to obtain a material formula with better comprehensive properties. The influence of doping amount of Bi _ 2O _ 3 and SB _ 2O _ 3 on the properties of ZnO varistor with low voltage and high flux was also studied. Secondly, the cooling rate during sintering was studied after the material formulation was improved. And the influence of doping mode of Al2O3 on the properties of experimental samples. It is found that a proper decrease of cooling rate will help to increase the grain boundary resistance of the samples, thus increase the nonlinear coefficient of the samples and reduce the leakage current, at the same time, It is found that the doping of Al2O3 by mixing with ZnO before sintering makes the sample with lower grain resistance and higher grain boundary resistance. Thus, the nonlinear coefficient of the sample is improved and the leakage current is reduced. The experimental results show that the varistor field strength is 123.5 V / mm, the nonlinear coefficient is 58.5, the leakage current is 1.2 渭 A, the residual voltage ratio K100A is 1.56, and the variable-rate of variable-voltage is 7 after withstanding 8 / 20 渭 s pulse current of 5 Ka.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ174.756

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