收藏本站
《天津大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

BaTiO_3基无铅高居里温度PTCR材料的制备研究

刘明龙  
【摘要】:论文通过Bi_(0.5)Na_(0.5)TiO_3(BNT)改性BaTiO_3(BT)基陶瓷材料的实验,研究了无铅高居里点正温度系数热敏电阻器(PTCR)的组成、制备工艺与性能的关系,主要分为三个部分:Bi_2O_3的引入方式及合成BNT工艺研究;BNT预合成工艺及引入次序研究和高居里温度PTCR陶瓷材料的制备及机理研究。 首先,论文中研究了Bi_2O_3的引入方式及合成BNT的工艺。从常见的预合成为BNT后引入和以原料氧化物形式直接引入两个方面入手,并考虑了Bi_2O_3的不同过量程度,以加入0.1mol%BNT为例,研究了预烧温度、保温时间、烧结温度等对材料PTC性能的影响。将原料在780℃预合成为BNT(Bi_2O_3过量0.5mol%)后再引入到BT基体中与以原料氧化物形式直接加入到BT基体中(Bi_2O_3过量1.0mol%),但合成BT-BNT固溶体时,在850℃另加一30min保温以合成BNT,两种工艺都可以得到最高居里温度在142℃以上,升阻比超过4.5个数量级的PTCR材料。随后,通过在同样烧成环境(空气气氛)中研究当BNT加入量超过1mol%,Bi_2O_3引入方式及BNT加入量对材料性能的影响,获得了BNT的最佳引入工艺:采用Bi_2O_3过量0.5mol%,780℃预合成为BNT后引入到BT基体中。 其次,论文也研究了一种BNT预合成新方法。由于BNT的加入会引起材料半导化困难程度的增加,实验中以摩尔比Bi_2O_3:Na2CO3:TiO2:Nb2O5:Sb2O3=1~ 1.005:1:4:0.00046:0.0010引入施主来辅助其半导化,并在加入0.5mol%BNT时进行了实验,其最佳预合成工艺及引入次序是当Bi_2O_3过量0.5mol%,780℃预合成后,在一次料中引入加有施主的BNT,可以得到居里温度为149.7℃,升阻比在3.5个数量级以上的PTCR材料。 最后,实验通过上述BNT引入方式研究了高居里温度PTCR材料的制备工艺与性能。①讨论了不同烧结工艺对材料PTC性能的影响,当BNT加入量(x)小于4mol%时,可以直接在还原气氛下烧结,得到最高居里温度约192℃,升阻比接近3个数量级的PTCR材料,当x再增大时(x≤20mol%),可以用先氧化气氛烧结后还原气氛热处理或先还原气氛烧结再还原气氛热处理的方法使其半导化,但试样都仅具有弱NTC效应,而不是PTC效应;②研究了采用上述BNT预合成新方法对x=6mol%,8mol%,10mol%和15mol%的试样在还原气氛下烧结制备PTCR材料的工艺,得到材料的居里温度分别在210℃,226℃,237℃和243℃,但它们的升阻比随着x的增大而不断减小,在x=15mol%时,只接近1个数量级。③实验还研究了加入MnO_2受主以提高材料升阻比的制备工艺,认为加入一定量的MnO_2在适当温度及气氛中烧结、一定温度下热处理可以提高材料的升阻比。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ174.1

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周益春;唐明华;;铁电薄膜及铁电存储器的研究进展[J];材料导报;2009年09期
2 宋宝荣,唱润忠;“PTC”在家用电器中的应用[J];电工技术杂志;1994年01期
3 廖子文;;介质放大器[J];电信科学;1958年08期
4 马良;;铁电存储器工作原理和器件结构[J];电子与封装;2008年08期
5 叶至碧;压电陶瓷驱动器[J];电子元件与材料;1989年04期
6 王小平;朱俊;罗文博;张鹰;李言荣;;Bi_4Ti_3O_(12)层状铁电薄膜的结构与性能研究[J];功能材料;2007年05期
7 肖长江;王春华;;钛酸钡结构和性能尺寸效应的研究进展[J];硅酸盐通报;2008年01期
8 俞宽新,赵启大,何士雅,候艳萍;声电光效应与声电光器件[J];光学学报;1997年02期
9 薛泉林;压电陶瓷驱动器材料[J];江苏陶瓷;1997年03期
10 傅丽伟,张波,褚君浩;铁电薄膜存贮器及其疲劳机制的研究和进展[J];物理;1997年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王爽;高介热稳定钛酸钡陶瓷研制[D];天津大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭玉香,曲殿利,张芸,葛诗文;合成温度和原料粒度对钛酸铝性能的影响[J];鞍山科技大学学报;2004年02期
2 蒋渝,管登高,陈家钊,涂铭旌;透气性陶瓷复合材料的相变强韧化及其机制[J];兵器材料科学与工程;2003年04期
3 王强;黄笑梅;吕艳凤;程和法;张章;凤仪;;孔隙率及孔径对开孔泡沫铝导电性的影响[J];兵器材料科学与工程;2006年06期
4 李翔;黎俊初;杨刚;;钇铁氧体(YIG)的加入对锆钛酸钡(BZT)介电性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2008年03期
5 谭红琳;孙福来;方来鹏;邓德国;;溶胶-凝胶法制备的ZnO∶Al薄膜的表面形貌与导电性[J];半导体光电;2009年02期
6 马静;王志斌;陈友华;;弹光晶体频率温度系数对弹光调制系统的影响[J];半导体光电;2012年03期
7 张志国,杨瑞霞,李丽,李献杰,王勇,杨克武;GaN基HFET中极化诱导二维电子气和电流崩塌效应[J];半导体技术;2005年07期
8 杜宏伟;魏昕;林悦香;潘志国;江景涛;;LiTaO_3晶片CMP过程的化学去除机理研究[J];半导体技术;2008年03期
9 姜海波;王卫艳;周水杉;;新型加热器用高性能PTCR发热元件的研制[J];半导体技术;2008年07期
10 郭冬云,王耘波,付承菊,于军;MEMS器件中的铁电材料[J];微纳电子技术;2004年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 田晓宝;杨新华;操卫忠;;不同应变率条件下铁电体180°畴结构的力学行为模拟[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
2 王卫艳;姜海波;周水杉;;高性能PTC在柴油发动机加热器中的应用[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
3 高桂波;钱春香;朱晨峰;王辉;丁士卫;;粉煤灰对混凝土热膨胀系数的影响[A];第五届混凝土结构耐久性科技论坛论文集[C];2006年
4 王升;周晓华;张树人;李波;陈祝;;添加复合氧化物掺杂剂的抗还原BCTZ系陶瓷的制备和介电性质研究[A];中国电子学会第十三届电子元件学术年会论文集[C];2004年
5 吉岸;刘祥峰;袁纪烈;;添加MgLiSi玻璃对BNT陶瓷的介电性能和耐压强度的影响[A];中国电子学会第十五届电子元件学术年会论文集[C];2008年
6 石丽芬;汤李缨;程金树;;KOH对离子交换硼硅酸盐玻璃性能的影响[A];2007中国浮法玻璃及玻璃新技术发展研讨会论文集[C];2007年
7 罗云峰;林东;李伟中;郭林;李寿冬;;补平用水泥净浆强度对基体强度检测结果的影响[A];南方七省(区)硅酸盐学会第25届学术交流年会论文集[C];2007年
8 邢晓旭;郝素娥;;Dy掺杂BaTiO_3陶瓷的制备及其介电性能[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
9 周秀娟;骆颖;刘心宇;刘贵仲;;施主掺杂的时机对BaTiO_3基PTCR材料的组织和性能的影响[A];2006年全国功能材料学术年会专辑[C];2006年
10 张廷玖;李旭琼;;CeO_2和Y_2O_3掺杂对BaBO_3/BaTiO_3复相陶瓷电性能的影(英文)[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王希花;基于压电陶瓷迟滞非线性建模及控制系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张光祖;钛酸锶钡场致效应及热释电特性研究[D];华中科技大学;2010年
3 吴云良;扫描近场光学显微镜若干关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 柯常波;NiTi形状记忆合金中Ni_4Ti_3相沉淀行为的相场法模拟研究[D];华南理工大学;2010年
5 康慧珍;光折变表面波激发及其在二次谐波产生中的应用研究[D];南开大学;2010年
6 赵军伟;光学超晶格中耦合物理效应的研究[D];南京大学;2011年
7 韩嵘;水泥基压电智能器件特性分析[D];北京交通大学;2010年
8 谭红琳;金属离子掺杂的ZnO第一性原理计算及透明导电薄膜制备研究[D];昆明理工大学;2009年
9 曾慧中;铁电/AlGaN/GaN半导体异质薄膜的界面表征研究[D];电子科技大学;2010年
10 尚杰;铁电氧化物薄膜的制备及其激光感生电压效应[D];昆明理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 况琦;制备环境温度及紫外线灯照射改善ITO薄膜性能的研究[D];浙江理工大学;2010年
2 程慧;正交相Y_2Mo_3O_(12)薄膜的制备及光吸收性能研究[D];郑州大学;2010年
3 刘杰;基于时差法的超声波流量计设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 石欣;换向器滚压加工过程检测系统研究[D];大连理工大学;2010年
5 胡培;切削过程中工件材料绝热剪切敏感性研究[D];大连理工大学;2010年
6 龙颖;Al_2O_3陶瓷及其表面金属化的低温烧成技术研究[D];长沙理工大学;2009年
7 侯建伟;电子型铁电体的介电调谐性的研究[D];湘潭大学;2010年
8 戴顺洪;NBT-KBT-100x压电薄膜的制备及表征[D];湘潭大学;2010年
9 王芳;Bi_(3.15)Nd_(0.85)Ti_3O_(12)铁电纳米管的制备与表征[D];湘潭大学;2010年
10 项尚;BaTiO_3、SrTiO_3及Ba_(1-x)Sr_xTiO_3纳米材料的制备研究[D];湘潭大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柏朝晖,王学荣,张希艳;溶胶—凝胶法制备BaTiO_3纳米粉体[J];长春理工大学学报;2002年04期
2 苏毅,胡亮,杨亚玲;溶胶-凝胶法合成钛酸钡超细粉体工艺研究[J];材料科学与工艺;2000年03期
3 赵培峰,孙乐民;纳米钛酸钡微粉的制备[J];材料开发与应用;2003年01期
4 陈书涛,徐庆,陈文,周静;(Na_(0.5)Bi_(0.5))TiO_3-BaTiO_3的合成与压电性能[J];材料研究学报;2004年05期
5 叶至碧;压电陶瓷驱动器[J];电子元件与材料;1989年04期
6 杨邦朝,冯哲圣,卢云;多层陶瓷电容器技术现状及未来发展趋势[J];电子元件与材料;2001年06期
7 陈文,李月明,周静,徐庆,王燕,孙华君,徐任信;(1-3x)NBT-2xKBT-xBT系无铅压电陶瓷性能研究R&D[J];电子元件与材料;2004年11期
8 陈大任;压电陶瓷微位移驱动器概述[J];电子元件与材料;1994年01期
9 彭程,程璇,张颖,陈志武,孟健;Ce_(1-x)Pr_xO_(2-x/2)的溶胶凝胶法的合成及其性质[J];功能材料;2003年03期
10 丁士文,翟永青,鲁秀国,王志强,李金龙,李颖;Ba_(0.75)Sr_(0.25)Zr_xTi_(1-x)O_3固溶体的合成、结构与性能[J];河北大学学报(自然科学版);1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张峰,曹泽淳;BaTiO_3基材料PTCR理论进展[J];功能材料;1995年04期
2 周东祥,郑志平,龚树萍,刘欢,胡云香;液相法制备BaTiO_3基PTCR粉体的研究[J];无机材料学报;2005年03期
3 肖鸣山,王成建,陈玲,张承琚;高容量SiO_2掺杂的(Ba,Pb)TiO_3基高居里温度PTCR陶瓷[J];功能材料;1994年06期
4 王德君,桂治轮,李龙土;PTCR型(Sr,Pb)TiO_3陶瓷[J];功能材料;1996年05期
5 王评初,李峥,徐保民,王依琳,殷之文;BaTiO_3 PTCR陶瓷阻温系数的研究[J];无机材料学报;1997年06期
6 李燕燕;李国荣;王天宝;郑嘹赢;冷森林;殷庆瑞;;Nb_2O_5掺杂高温无铅(Ba,Bi,Na)TiO_3基PTCR陶瓷结构与电性能研究[J];无机材料学报;2009年02期
7 蒋毅坚,曾令祉,王荣平,朱镛,刘玉龙;BaTiO_3和Ce:BaTiO_3单晶的高温喇曼散射研究[J];物理学报;1996年08期
8 黎先财,罗来涛,刘康强;纳米BaTiO_3的制备及其负载Ni基催化剂的应用研究[J];无机材料学报;2003年03期
9 贾金亮,畅柱国,杨孟林,崔斌,熊为淼;低电阻率高性能BaTiO_3基PTCR陶瓷材料[J];西北大学学报(自然科学版);2005年02期
10 梁云鹤;蒲永平;王瑾菲;苗鸿雁;;BaTiO_3基PTC陶瓷的研究现状及展望[J];中国陶瓷;2007年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苏树兵;曲凤钦;宋世庚;郑应智;;BaTiO_3系薄膜和微型片式PTCR的电压效应[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
2 张中太;唐子龙;;缓冲溶液体系在制备BaTiO_3系PTCR陶瓷超细粉中的应用[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
3 曲远方;杨光;马卫兵;杜娟;王华涛;;石墨/酚醛树脂/BaTiO_3基PTCR复合材料的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
4 曲远方;杨光;马卫兵;杜娟;王华涛;;石墨/酚醛树脂/BaTiO_3基PTCR复合材料的研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
5 陈勇;龚树萍;黎慧;王法军;余石金;徐玲芳;;基于溶胶-凝胶法制备BaTiO_3基PTCR纳米陶瓷粉体研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
6 罗丽庆;徐家跃;;高居里温度弛豫单晶的研究进展[A];第14届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2006年
7 段子青;许桂生;王晓锋;杨丹凤;;高居里温度弛豫基铁电单晶的研究进展[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
8 郑阳;李志成;刘路;徐永波;;(BaPb)TiO_3铁电陶瓷的电疲劳现象[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
9 程亮;李月明;张玉平;顾幸勇;廖润华;;CeO_2掺杂Pb_(0.99)Ca_(0.006)Nb_(1.98)Ti_(0.01)O_(5.986)高居里温度压电陶瓷的研究[A];第二届全国压电和声波理论及器件技术研讨会摘要集[C];2006年
10 白洋;丁凯;张风帆;乔利杰;;显微结构对BaTiO_3陶瓷电热特性与击穿电场的影响[A];中国电子学会第十六届电子元件学术年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 记者 吕佳 通讯员 张胜康;我市2008年度科技奖拟奖项目揭晓[N];渭南日报;2008年
2 肖雳;国际电信设备认证管理现状和发展趋势[N];人民邮电;2005年
3 ;杰尔Vision架构满足新需求[N];中国电子报;2004年
4 宋旗辉;洛阳特色产业投资分析[N];西部时报;2005年
5 记者 吕佳 通讯员 张胜康;我市5个科研项目获省科学技术奖[N];渭南日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘明龙;BaTiO_3基无铅高居里温度PTCR材料的制备研究[D];天津大学;2010年
2 盖志刚;钛酸铋钠无铅压电陶瓷与高温铋层无铅压电陶瓷探索[D];山东大学;2008年
3 贺媛;BaTiO_3纳米纤维湿度传感性能的研究[D];吉林大学;2011年
4 邢鹏飞;铁掺杂氧化铟铁磁性半导体薄膜的生长及性能研究[D];山东大学;2009年
5 吴卫东;Co:BaTiO_3纳米复合薄膜及C_xH_(1-x)薄膜的制备和性能研究[D];四川大学;2007年
6 骆颖;BaTiO_3/BaBiO_3复相热敏材料的制备、性能及机理研究[D];中南大学;2007年
7 苏皓;高温稳定型(125℃、150℃、190℃)高介BaTiO_3系统陶瓷介质材料研究[D];天津大学;2007年
8 霍伟荣;BaTiO_3基复合PTC材料的研究[D];天津大学;2007年
9 李颖;碱金属与碱土金属钛酸盐的制备及性能研究[D];南开大学;2009年
10 邓兆;BaO-TiO_2系一维铁电纳米材料制备与表征[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓钊洁;采用溶胶—凝胶法粉体制备叠层片式PTCR瓷体[D];华中科技大学;2011年
2 祝蓉;Ni电极浆料性能的研究及在叠层片式PTCR中的应用[D];华中科技大学;2011年
3 吴迪;采用PTCR设计温度报警装置[D];黑龙江大学;2010年
4 刘俨;低电阻率BaTiO_3PTCR陶瓷材料的制备[D];华中科技大学;2009年
5 刘宏刚;高耐压过流保护用PTCR热敏电阻器的研究[D];电子科技大学;2012年
6 赵方舟;BaTiO_3系热敏电阻器配方与工艺优化[D];西安电子科技大学;2011年
7 张波;多层片式PTCR材料配比与还原-再氧化工艺研究[D];华中科技大学;2011年
8 涂文芳;BaTiO_3基半导体陶瓷细晶化及低温烧结特性的研究[D];华中科技大学;2010年
9 张瑜;偏铌酸铅基高居里温度压电陶瓷的制备工艺及改性研究[D];陕西师范大学;2011年
10 涂伟;包覆氧化物对BaTiO_3基陶瓷的性能影响[D];西华大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026