Effects of barium on the nonlinear electrical characteristics and dielectric properties of SnO2-based varistors

The effects of barium on electrical and dielectric properties of the SnO_2·Co_2O_3·Ta_2O_5 varistor system sintered at 1250℃ for 60min were investigated. It is found that barium significantly improves the nonlinear properties. The breakdown electrical field increases from 378.0 to 2834.5V/mm, relative dielectric constant (at 1kHz) falls from 1206 to 161 and the resistivity (at 1kHz) rises from 60.3 to 1146.5kΩ·cm with an increase of BaCO_3 concentration from 0mol% to 1.00mol%. The sample with 1.00mol% barium has the best nonlinear electrical property and the highest nonlinear coefficient (α=29.2). A modified defect barrier model is introduced to illustrate the grain-boundary barrier formation of barium-doped SnO_{2}-based varistors.     

MgSiO3掺杂对ZnO压敏电阻器电学性质的影响

采用传统陶瓷工艺制备了MgSiO3掺杂的防雷用ZnO压敏电阻。实验发现,掺杂0.04%的MgSiO3(物质的量)能显著提高其电流–电压非线性、通流能力和电压梯度E1.0,且能降低样品的漏电流IL以及残压比V40kA/V1mA。其非线性系数α和压敏电压梯度分别高达120,180V/mm,样品正反面各五次通流40kA、8/20μs波后,残压比和压敏电压变化率?V1mA/V1mA分别仅为2.56和–2.9%,且漏电流变化很小。对样品的微观结构分析显示,其电学性能的提高和晶粒的均匀程度有关。     

BaPbO_3－Nd_2O_3系陶瓷导电性研究

研究了ＢａＰｂＯ３－Ｎｄ２Ｏ３系陶瓷的导电性，研究表明，此系统陶瓷的导电载流子是氧缺位中存在的施主电子；添加适量的Ｎｄ２Ｏ３，可以改善ＢａＰｂＯ３陶瓷的导电性和ＰＴＣ特性     

掺杂及烧结温度对Pb(Y1/2Nb1/2)O3-PbTiO3-PbZrO3性能的影响

为了改进０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ）ＰｂＺｒＯ３ 系压电陶瓷的电学性能和力学性能,作者研究了多种常用添加物对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ）Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ｙ－ ０．０２）ＰｂＺｒＯ３ 三元系压电陶瓷性能的作用, 探讨了不同烧结温度对材料性能的影响。实验结果表明, Ｓｒ２＋ 和Ｂａ２＋ 作为同价取代元素能够提高０．０２Ｐｂ（Ｙ１／２Ｎｂ１／２ ） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３ －（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 系材料的机电耦合系数（ｋｐ、ｋ３３ 、ｋｔ）、介电常数和压电系数, 降低机械品质因数Ｑｍ ; Ｌｉ＋ 、Ｃｒ３＋ 、Ｍｎ２＋ 、Ｎｉ３＋ 、Ｆｅ３＋ 等金属离子加入０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３－ｙＰｂＴｉＯ３－（１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 会提高材料的机械品质因数, 同时也会损害介电、压电性能, 降低弹性柔顺系数, 体现了硬性添加物的一般特性; 退火对０．０２Ｐｂ （Ｙ１／２Ｎｂ１／２） Ｏ３ －ｙＰｂＴｉＯ３－ （１－ ０．０２－ ｙ） ＰｂＺｒＯ３ 压电材料性能有促进作用。     

(Cd,Co,Nb)掺杂的SnO2压敏材料的电学性质

研究了Cd对(Co，Nb)掺杂SnO2压敏材料电学性质的影响。组分为97．65％SnO2 O．75％Co2O3 0．10％Nb2O5 1．50％CdO的压敏电阻具有最大非线性系数(a=22．2)和最高的势垒(ψB=0．761eV)．当CdO的摩尔分数从0增加到3％时，(Co，Nb)掺杂SnO2压敏电阻的击穿电压从366V／mm增大到556V／mm，1kHz时的相对介电常数从1429减小到1108。晶界势垒高度测量揭示，SnO2的晶粒尺寸的减小是击穿电压增高和介电常数减小的主要原因。对Cd掺杂量增加引起SnO2晶粒减小的根源进行了解释。     

CeO_2掺杂引起SnO_2压敏电阻的晶粒尺寸效应

研究了掺CeO2对SnO2Co2O3Ta2O5压敏电阻器性能的影响。研究发现:随着x(CeO2)从0增加到1%,压敏电压从190 V/mm增加到205 V/mm,相对介电常数从3 317减小到2 243,晶粒平均尺寸从12.16 mm减小到6.23 mm,在晶界上的Ce4+阻碍了SnO2晶粒的生长。为了解释样品电学非线性性质的起源,笔者提出了SnO2Co2O3Ta2O5CeO2晶界缺陷势垒模型。同时,对该压敏电阻器进行了等效电路分析,试验测量与等效电路分析结果相符。     

溶胶-凝胶K_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3陶瓷的高温XRD研究

采用溶胶-凝胶法成功制备出K0.5Bi0.5TiO3(KBT)纳米微粉,并利用此微粉烧结出成瓷良好的KBT陶瓷。用XRD法测定了KBT陶瓷粉末室温和高温(600°C)时的点阵常数,确定KBT的高温相为立方结构(点群为m3m)并指标化其衍射线,给出了KBT陶瓷粉末的多晶XRD数据。     

SiO_2对ZnO压敏电阻器性能的影响

实验研究了ＳｉＯ２对ＺｎＯ压敏电阻器性能的影响，在ＺｎＯ陶瓷中，添加适量的ＳｉＯ２可以提高压敏电阻器的α值和电压梯度，降低漏泄电流，提高通流量，能够制造出性能优异的ＺｎＯ压敏电阻器。     

(Li,Nb)掺杂SnO_2压敏材料的电学非线性研究

研究了掺锂对 Sn O2 压敏电阻器性能的影响。研究发现 L i 对 Sn4 的取代能明显提高陶瓷的烧结速度和致密度 ,且能大幅度改善材料的电学非线性性能。掺入 x(L i2 CO3)为 1.0 %的陶瓷样品具有最高的密度 (ρ=6 .77g/ cm3)、最高的介电常数 (ε=185 1)、最低的视在势垒电场 (EB=6 8.86 V/ mm)和最高的非线性常数 (α=9.9)。对比发现 ,Na 由于具有较大的离子粒半径 ,其掺杂改性性能相对较差。提出了 Sn O2 · L i2 CO3· Nb2 O5晶界缺陷势垒模型     

SnO2-MgO-Nb2O5压敏材料系电学性质研究

对一种新的压敏材料ＳｎＯ２－ＭｇＯ－Ｎｂ２Ｏ５陶瓷进行了初步的研究。实验结果表明,本系列材料具有优异的介电性能,室温介电常数为１４０￣６００,也具有较好的压敏性,其非线性系数最大值达到６．３。