本文關(guān)鍵詞：摻雜對Mn-Ni-O及Mn-Ni-Cu-O系NTC熱敏陶瓷電性能影響的研究

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【摘要】：本文采用固相反應(yīng)法制備負(fù)溫度系數(shù)(Negative Temperature Coefficient,NTC)熱敏陶瓷粉體。Mn-Ni-O系熱敏陶瓷一直是研究的熱點(diǎn),通過摻入Sn元素來考察其結(jié)構(gòu)和電性能的變化。另外為了提高M(jìn)n-Ni-Cu-0系熱敏電阻的穩(wěn)定性能,分別進(jìn)行Ce. Bi元素?fù)诫s并對其電性能做進(jìn)一步的探討；同時(shí)為了降低該體系的燒結(jié)溫度,又分別對Bi、Li元素?fù)诫s進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容有：1.對于Mn-Ni-Sn-O系熱敏陶瓷,Sn元素含量小于10%時(shí),Sn元素以Sn4+離子的形式占據(jù)尖晶石結(jié)構(gòu)中的B位,致使電阻率和熱敏常數(shù)B值增大。Sn的含量越多,Mn-Ni-Sn-O系熱敏陶瓷的成相溫度越高,Sn元素含量大于30%時(shí)不能進(jìn)入尖晶石結(jié)構(gòu)中,有一定的參考價(jià)值。2.對Mn2.3Ni0.5Cu0.2-XCeO2系熱敏陶瓷,隨著CeO2含量的增加,其電阻率和B值都是先降低后增大,呈現(xiàn)U型變化趨勢。B值從3080K升到3110K,最小電阻率為59Ω·cm,其老化值從16.6%降到7.8%。再增加CeO2含量,老化值有增大趨勢。所以在一定含量范圍內(nèi),Ce元素?fù)诫s可以降低老化值�？蔀榈妥柚蹈叻�(wěn)定性熱敏陶瓷的研究作參考。3.對Mn2.3Ni0.5Cu0.2-xBi2O3系熱敏陶瓷,當(dāng)Bi含量在1%時(shí),形成了尖晶石相。隨Bi含量的增加,Bi2O3, Bi2Ni2O5相形成導(dǎo)致了該體系的電阻率先減小后緩慢增大。當(dāng)Bi的摻雜量很少時(shí),老化值從未摻雜時(shí)的15.9%降低到5.61%,且Mn2.3Ni0.5Cu0.2-xBi2O3系的燒結(jié)溫度降到了1050℃,可見該體系是高穩(wěn)定性而燒結(jié)溫度又低的熱敏陶瓷體系。對Mn2.3Ni0.5Cu0.2-xLi2O系熱敏陶瓷,隨Li2O含量增大,基本沒有雜相生成。其電阻率先迅速增大后緩慢增大,當(dāng)x=0.01時(shí),B值降低隨后隨著Li+含量的增大而增大,達(dá)到3147K。Li元素的摻雜,也能相應(yīng)程度地降低該體系陶瓷的燒結(jié)溫度。
【關(guān)鍵詞】：NTC熱敏陶瓷 摻雜 電學(xué)性能 老化值
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ174.1
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 緒論16-27
• 1.1 NTC熱敏電阻概述16-21
• 1.1.1 NTC熱敏電阻16
• 1.1.2 NTC熱敏電阻的發(fā)展歷程及使用16-18
• 1.1.3 NTC熱敏電阻的四類參數(shù)18-19
• 1.1.4 NTC熱敏陶瓷的材料結(jié)構(gòu)19-21
• 1.2 NTC熱敏電阻材料的導(dǎo)電機(jī)理21-22
• 1.2.1 影響陽離子分布規(guī)律的因素21
• 1.2.2 導(dǎo)電機(jī)理21-22
• 1.3 老化機(jī)理22-23
• 1.4 NTC熱敏電阻材料的工藝流程23-26
• 1.4.1 粉體制備23-24
• 1.4.2 造粒24
• 1.4.3 成型24
• 1.4.4 燒結(jié)24-25
• 1.4.5 電極制備25
• 1.4.6 阻值調(diào)整25
• 1.4.7 敏化與老化25-26
• 1.5 本文的研究思路26-27
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分27-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)原料27-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料27
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器27-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)步驟28-29
• 2.3 樣品測試29-33
• 2.3.1 表觀密度30
• 2.3.2 電學(xué)性能30
• 2.3.3 老化性能30-31
• 2.3.4 X-射線粉末衍射(XRD)31
• 2.3.5 掃描電子顯微鏡(SEM)31
• 2.3.6 能譜分析(簡稱EDS)31-33
• 第三章 Mn-Ni-Sn-O系NTC熱敏電阻的電學(xué)性能研究33-42
• 3.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容33-35
• 3.1.1 樣品制備過程33-34
• 3.1.2 樣品測試34-35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論35-39
• 3.2.1 樣品相組成35-39
• 3.2.2 樣品微結(jié)構(gòu)39
• 3.3 電學(xué)性能39-41
• 3.4 結(jié)論41-42
• 第四章 CeO_2摻雜對Mn-Ni-Cu-O系NTC熱敏陶瓷電性能的影響42-53
• 4.1 實(shí)驗(yàn)過程43-44
• 4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論44-51
• 4.2.1 樣品相組成44-45
• 4.2.2 樣品微觀結(jié)構(gòu)45-48
• 4.2.3 電學(xué)性能48-50
• 4.2.4 老化性能50-51
• 4.3 結(jié)論51-53
• 第五章 摻雜低熔點(diǎn)金屬氧化物對Mn_(2.3)Ni_(0.5)Cu_(0.2)系熱敏陶瓷電性能的影響53-62
• 5.1 實(shí)驗(yàn)過程53-55
• 5.1.1 樣品制備過程53-54
• 5.1.2 樣品測試54-55
• 5.2 Mn_(2.3)Ni_(0.5)Cu_(0.2)-xBi_2O_3體系的電性能研究55-57
• 5.2.1 樣品相組成和微觀結(jié)構(gòu)55-56
• 5.2.2 樣品電學(xué)性能56-57
• 5.3 Mn_(2.3)Ni_(0.5)Cu_(0.2)-xLi_2O體系的電性能研究57-59
• 5.3.1 樣品相組成和微觀結(jié)構(gòu)57-58
• 5.3.2 樣品電學(xué)性能58-59
• 5.4 Mn_(2.3)Ni_(0.5)Cu_(0.2)-xBi_2O_3系樣品的老化性能59-60
• 5.5 結(jié)論60-62
• 第六章 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況70

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