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《西安科技大学》 2011年
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低压ZnO压敏陶瓷的制备及Y_2O_3掺杂改性研究

李姣红  
【摘要】:本文以制备低压ZnO压敏陶瓷材料为目的,论述了低压ZnO压敏陶瓷的性能、用途、分类、实现低压化的方法、国内外的研究动态及发展趋势;研究了制备低压ZnO压敏陶瓷的基本工艺和方法,包括压制成型时的压强和粘结剂用量的选择;研究了烧结工艺中烧结温度、保温时间及升温速率对低压ZnO压敏陶瓷电性能和致密度的影响规律,优化了低压ZnO压敏陶瓷的烧结工艺。研究结果表明:坯体的成型极限压强为20Mpa、粘结剂加入量为12wt%时低压ZnO压敏陶瓷的各项性能最优;低压ZnO压敏陶瓷的最佳的烧成工艺条件为:烧成温度1200℃,保温时间2h,升温速率7℃/min。 本文首次采用正交试验法,利用制备ZnO压敏陶瓷的常规工艺,系统研究了Bi、Ti、Co、Mn、Sn、Sb等6种元素氧化物对ZnO压敏陶瓷性能的影响,得出低压ZnO压敏陶瓷的最佳配方为:1.25%Bi_2O_3+0.4%TiO_2+0.4%Co_2O_3+1%MnO_2+1%SnO_2+1%Sb_2O_3 +94.95%ZnO。在最佳烧结工艺条件下烧结,压敏电压为10.15V,漏电流为2.05μA,非线性系数为22.2。 在低压配方的基础上,通过添加稀土元素氧化物Y_2O_3做了改性试验,研究了Y_2O_3掺杂对低压ZnO压敏陶瓷电性能的影响规律及作用机制。研究发现:Y_2O_3的加入能使低压ZnO压敏陶瓷的非线性系数增大,漏电流相应的减小,但同时会使压敏电压大幅度提高,同时,Y_2O_3的掺杂会使低压ZnO压敏陶瓷的晶粒尺寸明显减小,并且大小和分布更为均匀。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN304.93

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