2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、隨著電子電信技術(shù)的發(fā)展,在各種電子電路的應(yīng)用中,迫切需要室溫電阻率低,同時(shí)具有高電阻率突跳幅度的PTCR陶瓷。為了研制高居里點(diǎn)無(wú)鉛PTC陶瓷材料,本文采用傳統(tǒng)氧化物混合工藝方法對(duì)三種系統(tǒng)的BaTiO3基陶瓷材料進(jìn)行了研究,先將其在還原氣氛下燒結(jié),隨后在低氧分壓下通過(guò)再氧化過(guò)程重新形成晶界勢(shì)壘,達(dá)到恢復(fù)PTC效應(yīng)的目的。通過(guò)XRD、SEM、DSC、AFM以及阻溫測(cè)試等方法,研究了該陶瓷材料的性能特點(diǎn)及其影響因素。
   在空氣中燒

2、結(jié)各種施主離子摻雜的BaTiO3基陶瓷時(shí),存在一種電阻率反?,F(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)還原再氧化工藝,解釋低于臨界摻雜濃度時(shí),陶瓷發(fā)生晶粒粗化而呈現(xiàn)半導(dǎo)性;大于臨界摻雜濃度時(shí),晶粒細(xì)化,呈現(xiàn)高度絕緣態(tài)。強(qiáng)還原氣氛下燒結(jié),使臨界施主摻雜濃度大大提高。
   在BaTiO3基PTC陶瓷材料中加入具有高居里點(diǎn)的Bi4Ti3O12(BIT),(Na0.5Bi0.5)TiO3(NBT)及KNbO3(KN)可將材料的居里溫度提高。BIT的居里溫度約6

3、75℃,NBT的居里溫度約315℃,KN的居里溫度在435℃附近。實(shí)驗(yàn)表明,BIT的合成溫度與BaTiO3的合成溫度相差較大,并且BIT為層狀結(jié)構(gòu),當(dāng)其與BaTiO3復(fù)合時(shí)層狀結(jié)構(gòu)難以改變,因此PTC效應(yīng)的改善不明顯。
   加入1.0mol%NBT時(shí),居里溫度(TC)提高到150℃。這主要是由于NBT的引入,加強(qiáng)了Ti-O鍵,使材料的四方相加強(qiáng)。同時(shí)由于從NBT中揮發(fā)出來(lái)的Bi2O3有抑制晶粒長(zhǎng)大的作用,再通過(guò)再氧化工藝提高晶

4、界勢(shì)壘,從而提高了PTC效應(yīng);升阻比提高了近兩個(gè)數(shù)量級(jí)。NBT加入量平均每加入1.0mol%,使TC提高25~30℃。盡管試樣的PTC效應(yīng)差,但試樣的居里溫度有所提高,這使制備無(wú)鉛高居里BaTiO3基PTC材料成為可能。但隨著NBT加入量的增加,試樣的半導(dǎo)化將變得更加困難。加入NBT后,試樣的半導(dǎo)化程度降低,為提高其半導(dǎo)化,在復(fù)合NBT的BaTiO3基PTC材料中加入適量的半導(dǎo)化元素La2O3或Nb2O5,當(dāng)La2O3加入量為0.2mo

5、l%時(shí),先采用弱還原氣氛下燒結(jié),然后在800℃下再氧化1h,便可得到室溫電阻率為101.5~102.5Ω.cm,升阻比為102~103的材料。
   KN的加入使試樣的半導(dǎo)化特性及其居里溫度也有所改變。隨KN的加入量的增加,試樣的電阻率先降低后增加,居里溫度從150℃緩慢增加隨后逐漸恢復(fù)至120℃,此后的PTC效應(yīng)逐漸消失。將N2中燒成的KNbO3-BaTiO3半導(dǎo)陶瓷在空氣中進(jìn)行再氧化熱處理,O沿陶瓷晶界擴(kuò)散形成具有一定絕緣性

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