prmno3型前驅(qū)體對(duì)znvo基壓敏陶瓷的影響.pdf

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要摘要在900℃燒結(jié)即可燒結(jié)的ZnOV2O5（ZnVO）基壓敏陶瓷在制備多層片式壓敏電阻方面有廣泛應(yīng)用前景。然而，其電學(xué)非線性和顯微組織均勻性還有待進(jìn)一步優(yōu)化。Pr2O3在改善ZnVO基壓敏陶瓷以上不足方面有明顯作用。然而，Pr2O3在燒結(jié)過(guò)程中與V2O5反應(yīng)生成PrVO4，使富V液相減少，因而不利于陶瓷的低溫?zé)Y(jié)。因此，本文通過(guò)以PrMnO3型前驅(qū)體形式引入Pr來(lái)推遲PrVO4生成，并進(jìn)一步研究前驅(qū)體對(duì)Z

2、nVO基壓敏陶瓷低溫?zé)Y(jié)及性能影響機(jī)理。采用傳統(tǒng)氧化物陶瓷工藝在800℃~900℃范圍內(nèi)制備了（0~0.2mol%）PrMnO3前驅(qū)體摻雜的ZnVTiO基壓敏陶瓷，采用高精度電子天平、XRD、SEM、EDS和IV、交流阻抗分析、介電性能測(cè)試等方法研究了樣品的密度、物相組成、顯微形貌、樣品表面微區(qū)元素組成及其宏觀、微觀電學(xué)特性。研究結(jié)果表明：在燒結(jié)溫度為800℃~900℃時(shí)，摻雜（0~0.2mol%）PrMnO3型前驅(qū)體的樣品的相對(duì)密度基

3、本均在95%以上，達(dá)到了文獻(xiàn)中摻雜稀土氧化物（Er2O3、La2O3等）的樣品在900℃下燒結(jié)時(shí)的相對(duì)密度值。因此，PrMnO3型前驅(qū)體能夠有效地推遲PrVO4的生成，保持ZnVO基壓敏陶瓷的低溫?zé)Y(jié)特性。而且，摻雜PrMnO3型前驅(qū)體樣品的物相組成在未摻雜樣品兩種（Zn2(VO4)3、Zn2TiO4）基礎(chǔ)上生成新的第二相PrVO4。該相隨著PrMnO3型前驅(qū)體的增多而增多，樣品中ZnO晶粒尺寸也隨之細(xì)小均勻。燒結(jié)溫度850℃時(shí)，從未摻

4、雜到摻雜PrMnO3型前驅(qū)體，樣品的壓敏電壓、非線性系數(shù)分別由224Vmm、18增至582Vmm、22；而漏電流密度由0.155mAcm2降至0.082mAcm2；勢(shì)壘高度由0.72eV增至0.80eV；240℃下，晶界阻值由2918Ω增至5100Ω。對(duì)于摻雜了前驅(qū)體樣品而言，1kHz下，介電常數(shù)由367降至312。摻雜0.05mol%前驅(qū)體的樣品，隨著燒結(jié)溫度從850℃升高到900℃，0.05mol%前驅(qū)體摻雜樣品的壓敏電壓、非線性系

5、數(shù)分別由480Vmm、22降至116Vmm、10；漏電流密度由0.138mAcm2增至0.255mAcm2；勢(shì)壘高度由0.73eV降至0.69eV；晶界電阻由5100Ω降至1400Ω左右；介電常數(shù)由367增至1198。850℃4小時(shí)燒結(jié)0.05mol%PrMnO3型前驅(qū)體摻雜樣品的性能最佳，其壓敏電壓、非線性系數(shù)、漏電流密度分別為480Vmm、22、0.138mAcm2；勢(shì)壘高度2.42eV；晶界電阻值以及介電常數(shù)分別為5100Ω、36