化學(xué)共沉淀法制備ZnO壓敏電阻器及其性能研究.pdf

1、本論文首先對 ZnO壓敏電阻器的發(fā)展情況、應(yīng)用范圍及性能要求進(jìn)行介紹，確定了提高元件壓敏電壓梯度和通流能力的研究目的。由國內(nèi)外研究現(xiàn)狀可知，通過對實(shí)驗(yàn)配方中添加劑粉料的制備工藝進(jìn)行改進(jìn)，可使 ZnO壓敏電阻元件的電性能得到提升。從而確定本課題主要研究內(nèi)容：通過改進(jìn) ZnO壓敏電阻元件添加劑的制備工藝，來解決高壓型壓敏電阻元件通流能力有待提高的問題。具體實(shí)驗(yàn)方法是以現(xiàn)有制備高壓型ZnO壓敏電阻元件的配方為基礎(chǔ)，通過化學(xué)共沉淀法制備復(fù)合納米

2、添加劑，分析復(fù)合納米添加劑對元件微觀方面的改善作用，進(jìn)一步分析對壓敏電阻器的各項電性能的影響。
　　本文用化學(xué)共沉淀法制備Co、Mn、Bi三元系和Co、Mn、Bi、Ni、Sn五元系復(fù)合添加劑，并對實(shí)驗(yàn)過程的滴定環(huán)境和預(yù)燒溫度進(jìn)行優(yōu)化。對在不同滴定環(huán)境下得到的三元系和五元系復(fù)合添加劑進(jìn)行XRF分析，可知pH＝10.00的滴定條件下，復(fù)合添加劑粉料的組分含量與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)配方最接近。對三元系和五元系粉料（pH＝10.00）進(jìn)行 XRD衍射

3、分析，三元系可以看到 Bi2O3、Co3O4、Mn2O3的衍射峰，Bi2O3的衍射峰最明顯；五元系只能看到 Bi2O3的衍射峰。將1g的三元系和五元系復(fù)合添加劑粉料（pH＝10.00）在730℃、760℃、800℃時重新預(yù)燒，可得其質(zhì)量隨溫度升高而減小的規(guī)律。進(jìn)行Co、Mn、Bi、Ni元素的單獨(dú)沉淀實(shí)驗(yàn)，將沉淀物在680℃、730℃、760℃、800℃時預(yù)燒，記錄粉料質(zhì)量變化，對添加劑粉料進(jìn)行XRD衍射分析，將預(yù)燒溫度提高至750℃。<

4、br>　　用化學(xué)共沉淀法（三元系復(fù)合添加劑）制備的元件壓敏電壓梯度可達(dá)388V/mm，非線性系數(shù)為33，漏電流為5mA，通流值達(dá)1850A，沖擊前后壓敏電壓變化率為7％。非線性系數(shù)與通流值都好于固相法元件。對元件進(jìn)行SEM掃描電鏡測試，晶粒大小均勻，平均尺寸約為7μm，晶界及晶界處添加劑的分布比固相法均勻，氣孔比固相法少。
　　還通過了熱老練工藝和電老練工藝對 ZnO壓敏電阻元件進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：熱老練工藝可以降低壓敏電壓梯