BaTiO-,3-基復(fù)合PTC材料的研究.pdf

1、為了研制無鉛化的高居里溫度PTC材料以及低室溫電阻率的PTC材料，本文對多種BaTiO3基復(fù)合材料進(jìn)行了研究，通過阻溫測試、介溫曲線、XRD分析以及微觀結(jié)構(gòu)分析等方法，研究了復(fù)合材料的性能特點(diǎn)及其影響因素，并取得了一定的成果。 在BaTiO3基PTC陶瓷材料中復(fù)合具有高居里溫度的NBT，可以提高材料的居里溫度。當(dāng)NBT加入量為1.0mol％時(shí)，居里溫度提高了近30℃，而NBT加入量為1.5mol％時(shí)，居里溫度提高了近50℃。這主

2、要是因?yàn)镹BT的引入，加強(qiáng)了Ti-O鍵，使材料的四方性加強(qiáng)。同時(shí)由于從NBT中揮發(fā)出來的Bi2O3有抑制晶粒長大的作用，并且易與MnO2形成電子捕獲的中心，提高了試樣的PTC效應(yīng)：升阻比提高了近兩個(gè)數(shù)量級，而溫度系數(shù)由原來的8.1％℃-1提高到了21.9％℃-1。當(dāng)NBT加入量為8.0mol％時(shí)，盡管試樣的PTC效應(yīng)較差，但試樣的居里溫度由原來的97℃升高到了230℃附近，這使制備高居里溫度的無鉛化的BaTiO3基PTC材料成為可能。但

3、隨著NBT加入量的增加，試樣越難半導(dǎo)化。 復(fù)合NBT后，試樣的室溫電阻率提高，為降低室溫電阻率，在復(fù)合1.0mol％NBT的BaTiO3基PTC材料中加入適量金屬Ni，當(dāng)Ni粉的加入量為12wt％時(shí)，采用弱還原氣氛熱處理，并在C粉中加入微量的NBT，900℃下保溫50min，可得到室溫電阻率為15.56Ω·cm，升阻比為169.82的材料。 研究發(fā)現(xiàn)在預(yù)合成的BaTiO3粉料中加入金屬Cu粉，可以有效的降低材料的室溫電阻

4、率，金屬Cu粉的最佳加入量范圍為2mol％～4mol％，約為Ni粉加入量十分之一。在BaTiO3基礎(chǔ)料中加入4mol％的Cu粉，1275℃燒結(jié)并保溫20min，再在弱還原氣氛下800℃熱處理60min后，可得到室溫電阻率為101.12Ω·cm，升阻比為102.58的PTC材料。 研究還發(fā)現(xiàn)CuO和SiO2的加入都能提高試樣的居里溫度，說明對B位進(jìn)行摻雜也能加強(qiáng)B-O鍵而提高相變溫度，但加入量有限。 本文還研究了不同A位施