ZnO压敏陶瓷次晶界及其对陶瓷性能的作用

研究了在烧结过程中，烧结温度与等温烧结时间对ＺｎＯ晶粒中次晶界的影响及次晶界对ＺｎＯ压敏陶瓷电性能的作用，结果发现随烧结温度升高、等温烧结时间延长，次晶界趋于消失，次晶界的存在将增大ＺｎＯ晶粒的电阻率、削弱ＺｎＯ压敏陶瓷的脉冲能量吸收能力。     

添加剂对低压ZnO压敏陶瓷特性的影响

按照国外低压ＺｎＯ压敏陶瓷中所含添加剂的种类，利用制备ＺｎＯ压敏陶瓷的常规工艺，对基本添加剂进行单因子实验；研究每种添加剂对ＺｎＯ压敏陶瓷性能和微观结构的影响规律；从理论上分析各类添加剂的作用机理；优选出低压ＺｎＯ压敏陶瓷的最佳配方。     

ZnO陶瓷主晶相晶粒生长发育过程的研究

通过对ＺｎＯ陶瓷中晶粒的生长发育过程的详细研究，结果发现烧成初期，在较大粉粒与较小粉粒间表面能差的作用下，首先形成许多原始ＺｎＯ粉粒降集体，粉粒的聚集中心是其附近较大的ＺｎＯ粉粒，粉粒聚集体是ＺｎＯ晶粒的雏形，其中存在许多不规则的微界面，相邻聚集体之界面则是原始的晶界，随烧结温度升高，晶粒不断长大，晶粒中的微界面趋于消失。文中提出了新的ＺｎＯ晶体生长模型，即晶粒的生长发育经历了２个阶段；１是粉聚集     

共沉淀法制备ZnO压敏陶瓷的烧结缺陷研究

本文研究了共沉淀法制备ＺｎＯ压敏陶瓷材料烧结缺陷的特点及其对压敏特性的影响．结果表明,晶粒表面所形成的微空洞主要由ＺｎＯ的分解挥发产生,晶界的微空洞则主要是由富集于晶界处的Ｂｉ２Ｏ３分解挥发产生．并对这两类烧结缺陷的形成进行了初步讨论．     

ZnO压敏陶瓷热处理实验的研究

ＺｎＯ压敏陶瓷在工作电压长期作用下，会产生电流蠕变现象，使Ｓｃｈｏｔｋｙ势垒不稳定．用正电子湮没技术（ＰＡＴ）证实：ＺｎＯ在适当温度下的氧化热处理，使氧离子Ｏ－或Ｏ２－吸附于晶界层内并有利于提高ＺｎＯ性能稳定性     

烧结条件对Co_2O_3掺杂ZnO基陶瓷压敏电阻电性能的影响

利用固相反应法制备Co2O3掺杂Zn O-Bi2O3-Ti O2-Mn O2系低压压敏陶瓷,系统研究掺杂量、烧结温度和时间对压敏陶瓷结构、压敏电压梯度、漏电流密度和非线性系数的影响.结果表明:Co2O3掺杂量摩尔分数为1.0%,烧结温度为1 200℃,烧结时间为5 h时过压保护综合性能最好,其压敏电压梯度为17.1 V/mm,非线性系数为15.7,漏电流密度为0.34μA/mm2;Zn O压敏陶瓷电阻由晶粒界面电阻和晶粒内禀电阻组成,当外加电压低于临界电压时,陶瓷样品表现为大电阻,且电压对电阻影响不明显,约为7×104Ω,主要由界面电阻贡献;当外加电压高于压敏临界电压时,界面被击穿,陶瓷样品电阻突然减小至~10Ω,表现为晶粒内禀电阻特性.1     

氧化锌压敏陶瓷击穿的几何效应与微观结构的关系

采用两面磨薄试样的方法，研究具有不同击穿场强的氧化锌压敏陶瓷的击穿场强与Ｅ１ｍＡ与厚度的关系，得到了击穿中场强Ｅ１ｍＡ随厚度变化的几何效应规律，利用光学显微方法，观测试样微观结构并用ＺｎＯ晶粒工度的分散度和平均晶粒长宽比作为微观结构特征参数表征ＺｎＯ晶粒尺寸分布的不均匀性和形状的不规整性，研究表明，临界厚度ｄ０与ＺｎＯ晶料尺寸的分散度成正比；斜率ｂ２与平均晶粒长宽比也成正比，建立了宏观电性能与微观     

ZnO压敏陶瓷反射光谱的研究

利用简便的粉末反射光谱法，测量了不同烧结温度下ZnO压敏陶瓷的反射光谱，并对其影响机理进行了探讨．研究结果表明，同纯ZnO相比，压敏陶瓷反射光谱吸收边发生红移，红移量随烧结温度的提高而增大；吸收边斜率随着烧结温度升高而变小．吸收边的变化是烧结过程中ZnO晶粒表面包覆程度和元素相互扩散随温度变化的结果．高温烧结的试样在波长为566nm、610nm、650nm处存在光反射谷，反射强度随烧结温度升高而降低．烧结过程中形成的界面层缺陷是反射谷形成的主要原因，缺陷类型与温度变化无关，浓度随烧结温度的升高而增大．     

TiO2掺杂ZnO压敏陶瓷的晶粒生长研究

应用晶粒生长动力学唯象理论研究了TiO2对ZnO压敏陶瓷的晶粒生长规律的影响,应用晶粒生长动力学方程确定了晶粒生长动力学指数和激活能,探讨了TiO2掺杂对ZnO压敏陶瓷晶粒生长的作用机理.实验结果表明对于TiO2掺杂ZnO压敏陶瓷,当烧结温度低于l050℃时,其动力学指数n=3,激活能为300±25kJ/mol,此时晶粒生长的速度控制机理是ZnO在Bi4Ti3O12液相中的扩散.而当烧结温度大于1100℃时,其动力学指数n=6,激活能为360±29kJ/mol.这是由于Zn2TiO4尖晶石颗粒钉扎在ZnO压敏瓷的晶粒边界,通过颗粒阻滞机理抑制ZnO晶粒的长大,从而使ZnO压敏瓷的晶粒生长激活能增大.     

AIN陶瓷的微波较低温烧结及相分析

使用Ｎｄ２Ｏ３－ＣａＦ２－Ｂ２Ｏ３烧结助剂,用微波在１２５０℃烧结成功了热民为６６．４ｗ／ｍ．ｋ的Ａ／Ｎ陶瓷。ＸＲＤ衍射显示,ＣａＡ１１２Ｏ１９为主要的次晶相。分析表明,本实验属液相烧结晶界相是钕硼玻璃相。Ｎｄ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３是ＡＬＮ陶瓷的有效烧结助剂。     

纳米氧化锌压敏陶瓷

采用多元掺杂法以纳米级的ZnO为原料制备纳米ZnO压敏陶瓷,通过SEM,TEM,XRD等现代分析方法对其组织结构进行表征,并测量其压敏性能。实验结果表明,压敏陶瓷的粉体平均粒径可达到30nm;压敏电压Vb=462V;漏电流IL=1.2μA;非线性系数α可达到45;而且随着烧结温度的升高,晶粒尺寸逐渐增大,结构逐渐均匀、致密。     

ZnCr2O4—LiZnVO4湿敏陶瓷的研究

本文主要报道新型的ＺｎＣｒ２Ｏ４－ＬｉＺｎＶＯ４陶瓷湿敏元件的制备工艺和测量结果。实验结果表明，此种陶瓷湿敏元件的性能对制备工艺，特别是烧结温度有明显的依赖性。在适宜的制备工艺条件下，可以得到性能优异的陶瓷湿敏元件。     

ZnO压敏陶瓷实际Bi元素的含量

建立了压敏陶瓷实际Bi元素含量检测品质的控制方法,讨论了烧结方式、温度及保温时间对Bi元素挥发量的影响,研究了实际Bi元素含量对压敏陶瓷显微结构、电性能的影响.实验表明,采用电感耦合等离子体光学发射光谱仪检测样品Bi元素含量,实际检测极限为1.0×10-6.通过优化烧结,有效控制了Bi元素挥发,从而获得均匀的显微结构和预定晶界,得到电学性能优良的ZnO压敏陶瓷.     

ZnCr2O4陶瓷的压敏特性研究

报道制备的一种具有湿－热－压的多功能传陶瓷ＺｎＣｒ２Ｏ４的压敏物质的研究结果     

掺杂TiO2制备低压ZnO压敏陶瓷

主要研究了晶粒助长剂TiO2、烧成条件等对ZnO低压压敏陶瓷电性能的影响。结果表明：TiO2的掺入能显著促进晶粒生长，降低压敏电压V1mA，但掺入量超过一定值后一方面会生成 阻止晶粒继续生长的晶界反应层，促使压敏电压又有所升高，另一方面会生成钛酸铋立方相而引起富铋晶界相含量的减少，导致非线性特性下。提高烧成温度可以促进晶粒生长，降低压敏电压，但温度过高时由于铋的挥发加剧，利用提高烧成温度降低压敏电压会引起非线性特性和漏流等性能的劣化。     

稀土α′＋β′──sialon陶瓷烧结过程研究

本文用一个特殊膨胀仪对加稀土氧化物添加剂的α′＋β′──ｓｉａｌｏｎ陶瓷在高氮压烧结（ＧＰＳ）下的烧结行为进行了研究．结果表明，致密过程受添加剂种类和烧结温度的影响相当大，在１５００℃等温烧结时速度控制阶段为扩散阶段，且以Ｓｍ２Ｏ３为添加剂的陶瓷最易被致密．同时，对烧结中与烧结过程有关的显微结构特征亦进行了讨论．     

低压ZnO压敏陶瓷晶粒边界电子陷阱态的研究

应用HP4192A低频阻抗分析仪测量了低压ZnO压陶陶瓷的复电容曲线，研究了烧结温度对复电容曲线压低角的影响规律，探讨了晶粒边界耗习层中电子陷阱的种类和起因，并对电子陷阱的特征参数进行了表征。实验发现：在低压ZnO压敏陶瓷中存在两种非理想的Deblye驰豫现象，对于每一种驰豫，其复电容曲线存在压低现象，且其压低角随着烧结温度的升高而迅速减小，在低压ZnO压敏陶瓷的耗尽层区域内存在两种电子陷阱，它们分别位于导带底0．209eV和0．342eV处，其中0．209eV处的陷阱能级对尖于本征施主Znj^x的二次电离，而0．342eV处的陷阱能级对应于氧空位V0的一次电离。     

Y-TZP纳米陶瓷的制备、结构及力学性能

采用沉淀法制备的Y-TZP纳米粉体经冷压成型后烧结成Y-TZP纳米陶瓷.结果表明,Y-TZP纳米陶瓷的密度随着烧结温度的升高和烧结时间的延长而增大,但随成型压力和初始粉体颗粒的增大而减小.而陶瓷平均晶粒尺寸随成型压力的增大和烧结时间延长而长大.烧结过程中大量单斜相ZrO2生成改变了Y-TZP纳米陶瓷的烧结行为和微结构.采用无压烧结获得了相对密度为98%、平均晶粒尺寸为60 nm的Y-TZP纳米陶瓷.Y-TZP纳米陶瓷的显微硬度主要取决于陶瓷的相对密度、相结构和晶粒尺寸,即陶瓷的四方相质量分数越高,相对密度越大,晶粒尺寸越小,则显微硬度越高.     

Zn-V-B玻璃料对(Ba,Sr)TiO3陶瓷微观结构和PTC效应的影响

研究了Zn—V-B玻璃料的添加对（Ba，Sr）TiO3PTC陶瓷微观结构和电性能的影响，并分析了玻璃料增强PTC效应的原因．扫描电镜结果显示，1240℃烧结后玻璃料促进了晶粒长大，但1280℃烧结后对晶粒生长影响不大．玻璃料一方面有助于晶粒长大和室温电阻率的降低；另一方面高阻的玻璃料存在于晶界增大了晶界电阻随玻璃料加入量增加，1240℃烧结后室温电阻率先减小后增大；烧结温度高于1240℃，室温电阻率单调增大．通过分析Mn02和V205在ZnO压敏陶瓷中的变价以及Mn提高BaTiO3陶瓷PTC效应的机理，初步认为V的变价是玻璃料显著改善PTC效应的原因．     

人工神经网络在ZnO压敏陶瓷材料研究中的应用

本文将人工神经网络应用于ＺｎＯ压敏陶瓷电性能参数的预测。结果表明ＢＰ网络运用于处理象ＺｎＯ压敏陶瓷材料预测这类从配方工艺到性能能数的非线性问题，该方法可望成为电子陶瓷材料研究的有效的辅助手段。