摻雜氧化鋅線性電阻電學(xué)性能和阻溫系數(shù)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 22:31
氧化鋅線性電阻因其體積小,質(zhì)量輕,高溫下不易被氧化,線性性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電子-電力行業(yè)。由于現(xiàn)代電力傳輸系統(tǒng)的不斷升級,使得氧化鋅線性電阻在保證其優(yōu)秀線性性能的同時(shí)需進(jìn)一步降低阻溫系數(shù),提高其在交流電路中的穩(wěn)定性。本文采用固相燒結(jié)法制備出氧化鋅線性電阻,研究了不同摻雜劑對其電學(xué)性能和阻溫系數(shù)的影響,通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié)與延伸,對比分析了不同元素?fù)诫s對氧化鋅線性電阻阻溫系數(shù)的影響規(guī)律。(1)研究了主要成分MgO摻雜對氧化鋅線性電阻線性性能和阻溫系數(shù)的影響。研究表明:摻雜劑MgO的適量添加降低了晶界勢壘高度,獲得了較好的線性性能,使ZnO晶粒間電阻呈現(xiàn)正溫度系數(shù)特性,增大了樣品的阻溫系數(shù)。當(dāng)MgO摻雜量為5wt%時(shí),氧化鋅線性電阻的綜合性能最好,非線性系數(shù)為1.03,阻溫系數(shù)為-5.45 × 10-3/℃。在最佳基礎(chǔ)配方體系中加入La2O3,研究了其對氧化鋅線性電阻電學(xué)性能和阻溫系數(shù)的影響。研究表明:La3+可作為施主摻雜降低氧化鋅線性電阻的非線性系數(shù),生成具有負(fù)溫度系數(shù)特性的LaAl3相,降低了阻溫系數(shù)。當(dāng)La2O3摻雜量為1wt%時(shí),氧化鋅線性電阻的線性系數(shù)為1.09,阻溫系...
【文章來源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?-丨Z?n?0的晶體結(jié)構(gòu)??Fig.?1-1?Crystal?structure?of?ZnO??
文???目前,氧化鋅線性電阻內(nèi)常見的摻雜劑有Mg0,Ah03,Si02,Ti02等金屬氧??化物,他們通過生成尖晶石相,改善微觀結(jié)構(gòu),改良氧化鋅線性電阻的線性伏安??特性。部分非飽和過渡金屬氧化物(例如Bi,Pr)的添加反而提高晶界勢壘高??度,使得氧化鋅陶瓷電阻的非線性系數(shù)變大,線性性能降低,一般適用于氧化??鋅壓敏電阻的制備m.24i。??晶界?ZnO晶粒?ZnO?fa???=lC?||???EC??—?EFG??Efb?■:??I?m?I?\fMl??圖1-2捧雜前晶粒、晶界的費(fèi)米能級?圖1-3捧雜后晶粒、晶界的費(fèi)米能級??Fig.?1-2?Fermi?levels?of?grains?and?grain?Fig.?1-3?Fermi?levels?of?grains?and?grain??boundaries?before?doping?boundaries?after?doping??氧化鋅線性電阻作為一種多晶相組合的復(fù)合燒結(jié)體,其燒結(jié)過程主要以固??相傳質(zhì)為主,伴隨少量液相的生成。根據(jù)“滲流導(dǎo)電”理論以及合成型電阻的??導(dǎo)電機(jī)理可知。在復(fù)合型陶瓷電阻中,只有當(dāng)導(dǎo)電顆粒相互接觸,形成“導(dǎo)電??鏈”,電阻體才可以導(dǎo)電。在氧化鋅陶瓷電阻中,ZnO晶體互相接觸形成導(dǎo)電網(wǎng)??絡(luò),尖晶石相彌散分布在ZnO晶體之間,其微觀結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。??纖??i?,)ZnO?phase參?Spinel?phase??圖1-4氧化辭線性電阻的微觀結(jié)構(gòu)圖??Fig.?1-4?Microstructure?of?zinc?oxide?linear?resistor??在氧化鋅線性電阻內(nèi),常見的尖晶石相有鋅鋁尖
文???目前,氧化鋅線性電阻內(nèi)常見的摻雜劑有Mg0,Ah03,Si02,Ti02等金屬氧??化物,他們通過生成尖晶石相,改善微觀結(jié)構(gòu),改良氧化鋅線性電阻的線性伏安??特性。部分非飽和過渡金屬氧化物(例如Bi,Pr)的添加反而提高晶界勢壘高??度,使得氧化鋅陶瓷電阻的非線性系數(shù)變大,線性性能降低,一般適用于氧化??鋅壓敏電阻的制備m.24i。??晶界?ZnO晶粒?ZnO?fa???=lC?||???EC??—?EFG??Efb?■:??I?m?I?\fMl??圖1-2捧雜前晶粒、晶界的費(fèi)米能級?圖1-3捧雜后晶粒、晶界的費(fèi)米能級??Fig.?1-2?Fermi?levels?of?grains?and?grain?Fig.?1-3?Fermi?levels?of?grains?and?grain??boundaries?before?doping?boundaries?after?doping??氧化鋅線性電阻作為一種多晶相組合的復(fù)合燒結(jié)體,其燒結(jié)過程主要以固??相傳質(zhì)為主,伴隨少量液相的生成。根據(jù)“滲流導(dǎo)電”理論以及合成型電阻的??導(dǎo)電機(jī)理可知。在復(fù)合型陶瓷電阻中,只有當(dāng)導(dǎo)電顆粒相互接觸,形成“導(dǎo)電??鏈”,電阻體才可以導(dǎo)電。在氧化鋅陶瓷電阻中,ZnO晶體互相接觸形成導(dǎo)電網(wǎng)??絡(luò),尖晶石相彌散分布在ZnO晶體之間,其微觀結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。??纖??i?,)ZnO?phase參?Spinel?phase??圖1-4氧化辭線性電阻的微觀結(jié)構(gòu)圖??Fig.?1-4?Microstructure?of?zinc?oxide?linear?resistor??在氧化鋅線性電阻內(nèi),常見的尖晶石相有鋅鋁尖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尖晶石型CuAl2O4的制備及可見光催化性能[J]. 張旭光,馬云飛. 機(jī)械工程材料. 2018(09)
[2]NTC熱敏電阻的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 賀曉金,張晉敏. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(10)
[3]Al摻雜濃度對ZnO陶瓷釋能電阻材料性能的影響[J]. 楊勝輝,鄧宏,韋敏,鄧雪然. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]MgO摻雜對ZnO基線性電阻陶瓷性能的影響[J]. 何日青,楊傳仁,陳宏偉,張繼華,趙強(qiáng). 壓電與聲光. 2013(04)
[5]氧化鋅壓敏電阻老化過程中非線性系數(shù)變化的研究[J]. 楊仲江,張棖,柴健,李祥超,汝洪博. 電子元件與材料. 2011(09)
[6]摻雜對Ni-Mn-O系NTC熱敏陶瓷及其電學(xué)性能的影響[J]. 王忠兵,吳蕾,趙肅瑩,韓效釗. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]高壓斷路器的抗震性能分析[J]. 李旭,鞠彥忠,李霞. 華東電力. 2009(04)
[8]TiO2壓敏電阻的研究與應(yīng)用[J]. 袁明軍,崔文權(quán),李蘋,馮良榮. 材料科學(xué)與工藝. 2008(06)
[9]Cu元素對氧化鋅壓敏電阻性能的影響[J]. 洪俊偉,章來平,邴紹同,孫丹峰. 電瓷避雷器. 2008(05)
[10]氧化鋅線性電阻中性點(diǎn)接地電阻器[J]. 彭濟(jì)南,葉德平,陳敬. 電瓷避雷器. 2001(06)
碩士論文
[1]氧化鋅復(fù)合導(dǎo)電陶瓷的制備與性能表征[D]. 劉謙.陜西科技大學(xué) 2017
[2]ZnO陶瓷釋能電阻材料的研究[D]. 楊勝輝.電子科技大學(xué) 2014
[3]摻雜CuO、Nb2O5和Sb2O3對ZnO壓敏陶瓷電性能及微結(jié)構(gòu)的影響[D]. 雷鎮(zhèn)全.廣西大學(xué) 2013
[4]高溫NTC熱敏陶瓷材料的研究[D]. 楊濤.電子科技大學(xué) 2013
本文編號:3491755
【文章來源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1?-丨Z?n?0的晶體結(jié)構(gòu)??Fig.?1-1?Crystal?structure?of?ZnO??
文???目前,氧化鋅線性電阻內(nèi)常見的摻雜劑有Mg0,Ah03,Si02,Ti02等金屬氧??化物,他們通過生成尖晶石相,改善微觀結(jié)構(gòu),改良氧化鋅線性電阻的線性伏安??特性。部分非飽和過渡金屬氧化物(例如Bi,Pr)的添加反而提高晶界勢壘高??度,使得氧化鋅陶瓷電阻的非線性系數(shù)變大,線性性能降低,一般適用于氧化??鋅壓敏電阻的制備m.24i。??晶界?ZnO晶粒?ZnO?fa???=lC?||???EC??—?EFG??Efb?■:??I?m?I?\fMl??圖1-2捧雜前晶粒、晶界的費(fèi)米能級?圖1-3捧雜后晶粒、晶界的費(fèi)米能級??Fig.?1-2?Fermi?levels?of?grains?and?grain?Fig.?1-3?Fermi?levels?of?grains?and?grain??boundaries?before?doping?boundaries?after?doping??氧化鋅線性電阻作為一種多晶相組合的復(fù)合燒結(jié)體,其燒結(jié)過程主要以固??相傳質(zhì)為主,伴隨少量液相的生成。根據(jù)“滲流導(dǎo)電”理論以及合成型電阻的??導(dǎo)電機(jī)理可知。在復(fù)合型陶瓷電阻中,只有當(dāng)導(dǎo)電顆粒相互接觸,形成“導(dǎo)電??鏈”,電阻體才可以導(dǎo)電。在氧化鋅陶瓷電阻中,ZnO晶體互相接觸形成導(dǎo)電網(wǎng)??絡(luò),尖晶石相彌散分布在ZnO晶體之間,其微觀結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。??纖??i?,)ZnO?phase參?Spinel?phase??圖1-4氧化辭線性電阻的微觀結(jié)構(gòu)圖??Fig.?1-4?Microstructure?of?zinc?oxide?linear?resistor??在氧化鋅線性電阻內(nèi),常見的尖晶石相有鋅鋁尖
文???目前,氧化鋅線性電阻內(nèi)常見的摻雜劑有Mg0,Ah03,Si02,Ti02等金屬氧??化物,他們通過生成尖晶石相,改善微觀結(jié)構(gòu),改良氧化鋅線性電阻的線性伏安??特性。部分非飽和過渡金屬氧化物(例如Bi,Pr)的添加反而提高晶界勢壘高??度,使得氧化鋅陶瓷電阻的非線性系數(shù)變大,線性性能降低,一般適用于氧化??鋅壓敏電阻的制備m.24i。??晶界?ZnO晶粒?ZnO?fa???=lC?||???EC??—?EFG??Efb?■:??I?m?I?\fMl??圖1-2捧雜前晶粒、晶界的費(fèi)米能級?圖1-3捧雜后晶粒、晶界的費(fèi)米能級??Fig.?1-2?Fermi?levels?of?grains?and?grain?Fig.?1-3?Fermi?levels?of?grains?and?grain??boundaries?before?doping?boundaries?after?doping??氧化鋅線性電阻作為一種多晶相組合的復(fù)合燒結(jié)體,其燒結(jié)過程主要以固??相傳質(zhì)為主,伴隨少量液相的生成。根據(jù)“滲流導(dǎo)電”理論以及合成型電阻的??導(dǎo)電機(jī)理可知。在復(fù)合型陶瓷電阻中,只有當(dāng)導(dǎo)電顆粒相互接觸,形成“導(dǎo)電??鏈”,電阻體才可以導(dǎo)電。在氧化鋅陶瓷電阻中,ZnO晶體互相接觸形成導(dǎo)電網(wǎng)??絡(luò),尖晶石相彌散分布在ZnO晶體之間,其微觀結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。??纖??i?,)ZnO?phase參?Spinel?phase??圖1-4氧化辭線性電阻的微觀結(jié)構(gòu)圖??Fig.?1-4?Microstructure?of?zinc?oxide?linear?resistor??在氧化鋅線性電阻內(nèi),常見的尖晶石相有鋅鋁尖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]尖晶石型CuAl2O4的制備及可見光催化性能[J]. 張旭光,馬云飛. 機(jī)械工程材料. 2018(09)
[2]NTC熱敏電阻的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J]. 賀曉金,張晉敏. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(10)
[3]Al摻雜濃度對ZnO陶瓷釋能電阻材料性能的影響[J]. 楊勝輝,鄧宏,韋敏,鄧雪然. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]MgO摻雜對ZnO基線性電阻陶瓷性能的影響[J]. 何日青,楊傳仁,陳宏偉,張繼華,趙強(qiáng). 壓電與聲光. 2013(04)
[5]氧化鋅壓敏電阻老化過程中非線性系數(shù)變化的研究[J]. 楊仲江,張棖,柴健,李祥超,汝洪博. 電子元件與材料. 2011(09)
[6]摻雜對Ni-Mn-O系NTC熱敏陶瓷及其電學(xué)性能的影響[J]. 王忠兵,吳蕾,趙肅瑩,韓效釗. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]高壓斷路器的抗震性能分析[J]. 李旭,鞠彥忠,李霞. 華東電力. 2009(04)
[8]TiO2壓敏電阻的研究與應(yīng)用[J]. 袁明軍,崔文權(quán),李蘋,馮良榮. 材料科學(xué)與工藝. 2008(06)
[9]Cu元素對氧化鋅壓敏電阻性能的影響[J]. 洪俊偉,章來平,邴紹同,孫丹峰. 電瓷避雷器. 2008(05)
[10]氧化鋅線性電阻中性點(diǎn)接地電阻器[J]. 彭濟(jì)南,葉德平,陳敬. 電瓷避雷器. 2001(06)
碩士論文
[1]氧化鋅復(fù)合導(dǎo)電陶瓷的制備與性能表征[D]. 劉謙.陜西科技大學(xué) 2017
[2]ZnO陶瓷釋能電阻材料的研究[D]. 楊勝輝.電子科技大學(xué) 2014
[3]摻雜CuO、Nb2O5和Sb2O3對ZnO壓敏陶瓷電性能及微結(jié)構(gòu)的影響[D]. 雷鎮(zhèn)全.廣西大學(xué) 2013
[4]高溫NTC熱敏陶瓷材料的研究[D]. 楊濤.電子科技大學(xué) 2013
本文編號:3491755
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/3491755.html
最近更新
教材專著