ZnO壓敏瓷具有非歐姆特性優(yōu)良、漏電流小、通流容量大、響應(yīng)時間快、造價低廉等優(yōu)點,被廣泛地應(yīng)用于電力和電子設(shè)備領(lǐng)域,起到穩(wěn)壓和瞬態(tài)過電壓保護的作用。但傳統(tǒng)的固相燒結(jié)溫度高,不可避免的會造成晶粒的異常長大,還會導(dǎo)致部分低熔點添加劑大量揮發(fā),對材料的性能產(chǎn)生影響;此外,長時間的高溫環(huán)境會消耗大量資源,使得傳統(tǒng)陶瓷制備行業(yè)成為高能耗產(chǎn)業(yè)。近年來開發(fā)的閃燒技術(shù),不僅具有燒結(jié)溫度低,燒結(jié)時間極短的顯著優(yōu)勢,且制備的陶瓷晶粒均勻細化,是一種高效節(jié)能低溫的陶瓷制備新技術(shù)。本論文采用閃燒技術(shù)制備ZnO壓敏瓷,并探究了燒結(jié)工藝參數(shù)對制備樣品微觀結(jié)構(gòu)和電學性能的影響。本文首先進行了ZnO-Bi₂O₃-MnO₂壓敏瓷升溫閃燒制備實驗,通過調(diào)控閃燒工藝參數(shù)如限制電流、電場強度,探究樣品的致密度和閃燒起始溫度的變化規(guī)律,并對壓敏瓷微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能進行了分析。結(jié)果表明:閃燒起始溫度隨著電場強度的增加而減小,當電場強度為400 V/cm時,燒結(jié)溫度降低至702℃,遠遠低于傳統(tǒng)燒結(jié)所需溫度,且燒結(jié)時間在1 min內(nèi),極大的提高了制備效率。樣品的晶粒尺...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 ZnO壓敏瓷簡介
        1.2.1 ZnO壓敏瓷的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 ZnO壓敏瓷的伏安特性
        1.2.3 ZnO壓敏瓷主要電性能參數(shù)
        1.2.4 ZnO壓敏瓷研究現(xiàn)狀
    1.3 閃燒技術(shù)簡介
        1.3.1 閃燒
        1.3.2 閃燒材料體系研究
        1.3.3 閃燒機理研究
    1.4 課題研究意義與研究內(nèi)容
第二章 實驗材料與測試方法
    2.1 實驗所需主要試劑
    2.2 實驗所需主要儀器
    2.3 制備工藝流程
    2.4 閃燒裝置設(shè)計
    2.5 材料測試分析方法
        2.5.1 物相分析
        2.5.2 微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.5.3 致密度測試
        2.5.4 樣品溫度分析
        2.5.5 壓敏性能測試
        2.5.6 介電性能測試
第三章 ZnO-Bi₂O₃-MnO₂ 壓敏瓷升溫閃燒制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗過程
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 電場強度對閃燒參數(shù)的影響
        3.3.2 電場強度對閃燒起始溫度的影響
        3.3.3 電場強度對樣品溫度的影響
        3.3.4 電場強度對樣品致密度的影響
        3.3.5 電場強度對樣品物相成分及微觀結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.6 電場強度對樣品電性能的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 ZnO-Bi₂O₃-MnO₂ 壓敏瓷恒溫閃燒制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 電場強度對閃燒參數(shù)的影響
        4.3.2 電場強度對孵育時間的影響
        4.3.3 電場強度對樣品溫度的影響
        4.3.4 電場強度對樣品致密度的影響
        4.3.5 電場強度對樣品物相成分及微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.6 電場強度對樣品電性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 SiO₂ 摻雜ZnO-Bi₂O₃-MnO₂ 壓敏瓷閃燒制備及性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗過程
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 燒結(jié)過程閃燒參數(shù)的變化
        5.3.2 閃燒過程中樣品溫度變化
        5.3.3 SiO₂ 摻雜對樣品致密度的影響
        5.3.4 SiO₂ 摻雜對樣品的物相成分及微觀結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.5 SiO₂ 摻雜對樣品電性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間主要研究成果



本文編號：3950622