高電位梯度氧化鋅壓敏電阻片的研究.pdf

1、Zno是一種具有寬能隙的半導(dǎo)體材料，其非常優(yōu)異的非線(xiàn)性電流一電壓特性被用來(lái)制備壓敏電阻片，并廣泛應(yīng)用于電子特別是高壓電力行業(yè)，以保護(hù)電氣裝置免受浪涌沖擊。作為避雷器的核心部件，Zno壓敏電阻片性能水平的高低直接影響著高壓輸變電系統(tǒng)的安全性和可靠性。 隨著特高壓大容量輸變電工程的發(fā)展，作為雷電和過(guò)壓保護(hù)裝置的避雷器的安全性、可靠性和小型化的要求越來(lái)越高，Zno避雷器逐漸取代了其它傳統(tǒng)避雷器而成為新一代高壓浪涌避雷器。為了更好地滿(mǎn)足

2、高壓電力發(fā)展的要求，開(kāi)發(fā)具有高電位梯度和大過(guò)流容量的Zno壓敏電阻片成為國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)氧化鋅避雷器的技術(shù)關(guān)鍵。雖然對(duì)該問(wèn)題已有大量研究報(bào)道，但并沒(méi)有多少研究成果得到實(shí)際應(yīng)用。為了進(jìn)一步改善Zno壓敏電阻片的電性能并保證其實(shí)用性，本文通過(guò)燒結(jié)工藝和材料組成的優(yōu)化，系統(tǒng)地研究了各種因素對(duì)Zno壓敏電阻片顯微結(jié)構(gòu)和電性能的影響，探討了顆粒生長(zhǎng)及傳導(dǎo)機(jī)理，并且采用共燒結(jié)法制備了稀土、氧化銦玻璃摻雜Zno壓敏電阻片，提高了Zno壓敏電阻片的電位梯度和

3、非線(xiàn)性系數(shù)。 研究了燒結(jié)工藝對(duì)Zno壓敏電阻片的影響。通過(guò)對(duì)燒結(jié)行為的研究，發(fā)現(xiàn)升溫速度和燒結(jié)溫度是影響電阻片顯微結(jié)構(gòu)和電性能的兩個(gè)主要因素。在1030℃下燒成的電阻片具有最好的綜合電性能。當(dāng)升溫速率從200℃/h下降到50℃/h時(shí)，電阻片的電位梯度逐漸升高同時(shí)泄漏電流逐漸減小。該現(xiàn)象表明在Zno壓敏電阻片的燒結(jié)過(guò)程中，需要慢速升溫以保證傳質(zhì)徹底而形成理想的微觀結(jié)構(gòu)。 研究了不同的稀土氧化物摻雜對(duì)Zno壓敏電阻片的影響。

4、與摻雜Er2O3的Zno電阻片相比，摻雜了Y2O3的電阻片具有更高的電位梯度和非線(xiàn)性系數(shù)。在Y2O3摻雜量為0.2～0.8mol％范圍內(nèi)，隨著Y2O3摻雜量的增加，Zno壓敏電阻片的電位梯度和非線(xiàn)性系數(shù)增大；泄漏電流減小。Y2O3的摻雜量為0.6m01％時(shí)，ZnO壓敏電阻片的綜合電性能最佳。進(jìn)一步增加Y2O3含量時(shí)，Zno壓敏電阻片的電位梯度逐漸下降，泄漏電流逐漸增大。 采用共燒結(jié)法制備了Zno-Y2FO3-In2O3玻璃電阻片