Cr2O3对（Co，Ta）掺杂的SnO2压敏电阻电学特性的影响

研究了Cr对(Co，Ta)掺杂的SnO2压敏材料电学性质的影响。当Cr2O3的含量从0增加到0．15mol％时，(Co，Ta)掺杂SnO2压敏电阻的击穿电压从206V／mm增加到493v／mm；1kHz时的相对介电常数从1968猛降至498；晶界势垒高度分析表明，SnO2晶粒尺寸的迅速减小是样品击穿电压增高、相对介电常数急剧降低和电阻率迅速增大的主要原因。对Cr含量增加引起SnO2晶粒减小的原因进行了解释。掺杂0．15mol％Cr2O3的SnO2压敏电阻非线性系数为24，击穿电压达498V／mm，在高压保护领域有很好的应用前景。     

溅射气压对ZnO薄膜的影响

采用射频磁控溅射的方法,通过改变溅射气压,在玻璃衬底上沉积出具有C轴择优取向的ZnO薄膜。用X射线衍射仪（xRD）、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对不同溅射气压下ZnO薄膜的结构、断面和表面形貌进行研究分析。结果表明,随着溅射气压的降低,ZnO薄膜的（002）取向增强,薄膜的厚度增加,沉积速率加快,氧化锌薄膜的沉积速率从4nm／min升高到21nm／min。在溅射压强为2．5Pa时制备的ZnO薄膜粗糙度最小,大小为5．45nm。     

Co掺杂ZnO纳米粉体的结构和光学性能

采用溶胶凝胶法制备了掺杂Co2+的ZnO纳米粉体,并利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱和光致发光光谱等对其结构和光学性质进行了表征.结果表明:Co以二价离子Co2+的形式掺杂进入ZnO晶格,且所得Co掺杂ZnO纳米粉体仍为六角纤锌矿型结构;纳米粉体的光学带隙随掺杂量的增加逐渐变窄,并且在紫外吸收谱上出现了3个明显的特征吸收峰;由室温光致发光光谱可知,随着Co2+掺杂浓度的增加,ZnO的荧光强度逐渐变弱.     

Ca、Zn掺杂对高温超导体YBa2Cu3O7-δ晶体结构的影响

采用固相反应法成功的制备出了Y1-yCayBa2Cu3-xZnxO7-δ(y=0,x=0;y=0.1,x=0,0.05,0.1,0.2)的系列样品.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对所制备系列样品结构进行了研究.结果表明,在整个掺杂范围内样品的单相性很好.随着锌离子掺杂量的增加,样品的晶格常数和表面形貌都发生了较大的变化,这是因为掺杂使样品的电子局域化增加,从而使样品的结构发生变化.     

掺杂预合成添加剂对氧化锌压敏电阻性能影响

为了提高氧化锌(ZnO)压敏电阻的电学性能,采用常规烧结并在ZnO压敏电阻中掺杂预先合成的BiSbO₄和Zn₂SiO₄,研究不同掺杂比例对ZnO压敏电阻的微观结构、电学性能、通流能力的影响.结果表明:ZnO压敏电阻在掺杂BiSbO₄和Zn₂SiO₄后,能够有效抑制ZnO晶粒变大,晶体结构变得致密均匀,致密性有所提高,有效提高压敏特性和通流能力.BiSbO₄和Zn₂SiO₄掺杂比例为3∶1的样品综合性能比较优异,样品的致密度为5.58 g·cm^-3,压敏电位梯度达到425 V·mm^-1,非线性系数为70,漏电流为1.2×10^-7 A·cm^-2,能量耐受能力达到334.21 J·cm^-3,残压比为2.5.     

新型复合稀土掺杂ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷

采用固相法制备新型复合稀土Sc2O3和Y2O3掺杂ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷,并对其显微组织和电性能进行了分析.结果表明,复合稀土掺杂可提高压敏陶瓷的综合性能,并明显优于单一稀土掺杂,复合稀土掺杂对压敏陶瓷电性能的影响规律仍遵循单一稀土掺杂对压敏陶瓷电性能的影响规律.新型复合稀土Sc2O3和Y2O3掺杂ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷,在相同的Sc2O3掺杂比例下,随Y2O3掺杂量的增加,电位梯度呈增加的趋势;在相同的Y2O3掺杂比例下,随Sc2O3掺杂量的增加,非线性系数呈增加的趋势.当掺杂Sc2O3的摩尔分数为0.12%、Y2O3的摩尔分数为0.20%时,复合稀土掺杂ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷的综合电性能最为理想,电位梯度为410V·mm-1非线性系数为38.0,漏电流为0.58 μA.     

Ca掺杂对YBa2Cu3O7-δ高温超导氧化物结构的影响

利用固相反应法制备了Y位Ca掺杂的系列高温超导体Y1-xCaxBa2Cu3O7-δ(0≤x≤0.4)多晶样品,研究了掺杂对样品结构的影响.利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对该系列样品进行了表征,从X射线衍射图可看到掺杂量x≤0.2时,样品的单相性很好.扫描电镜图显示样品掺杂量x=0.2时,晶粒进一步长大且呈棒状,晶粒尺寸在2μm左右,晶界最为明显.     

衬底温度对铝掺杂氧化锌薄膜生长及其微结构性能的影响

以铝掺杂氧化锌(Zn O:Al)陶瓷靶作为溅射材料,采用RF磁控溅射技术,在玻璃衬底上制备了Zn O:Al半导体薄膜,通过X射线衍射(XRD)测试研究了衬底温度对Zn O:Al薄膜生长特性及其微结构性能的影响.研究表明:衬底温度对薄膜生长和微结构均具有明显的影响;随着衬底温度的升高,薄膜(002)晶面取向度和平均晶粒尺寸表现为先增大后减小的变化趋势,而半高宽、微应变和位错密度则呈现出先减小后增大的变化趋势.当衬底温度为650 K时,Zn O:Al薄膜具有最高的(002)晶面取向度、最大的晶粒尺寸、最窄的半高宽、最低的微应变、最小的位错密度,其结晶性能和微结构性能最佳.     

Al_2O_3掺杂对ZnO纳米粉体气敏性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了ZnO及掺铝ZnO纳米粉体.利用X射线粉末衍射仪、透射电镜对材料的结构进行了表征.结果表明制备的ZnO及掺铝ZnO纳米材料均属于六方晶系,纤锌矿结构.用纯ZnO和掺铝ZnO做成气敏元件,研究了不同掺杂量对材料的气敏性能的影响.结果表明,铝掺杂均使ZnO对体积分数30×10-6的Cl2的灵敏度有很大的提高,当铝含量为Al2O3/ZnO=0.5%(mol)时,对30×10-6Cl2的灵敏度最高可达800左右.并讨论了纳米氧化物的气敏机理.     

烧结温度对工业ZnO压敏电阻避雷器电气的影响

综合比较工厂试验结果得到的微观结构和电气参数的差异,优化得到了适合作为高电压梯度ZnO电阻片的配方和工艺。研制的ZnO电阻片在1135。C电压梯度达到330V／mm,最小漏电流IL4uA。并研究了其致密化过程,运用SEM、电性能测试等手段,分析了烧结温度对其微观结构和电性能的影响。     

掺杂Nd2O3和Sm2O3氧化锌压敏陶瓷的显微组织与电性能

采用传统固相法制备掺杂Nd2O3和Sm2O3氧化锌压敏陶瓷.采用X线衍射、扫描电镜和压敏电阻直流参数仪对其相组成、显微组织和电性能进行研究.研究结果表明:复合稀土掺杂有利于提高压敏陶瓷的综合电性能.掺杂Nd2O3和Sm2O3氧化锌压敏陶瓷,在固定Nd2O3含量时,随Sm2O3掺杂量增加,样品的平均晶粒尺寸从5.32μm减小到2.91 μm,电位梯度从389.3 V/mm增加到959 V/mm,非线性系数呈先降后升的变化,漏电流密度在0.44～8.66 μA/cm2之间变化.掺杂(摩尔分数)0.25％ Nd2O3和0.50％Sm2O3氧化锌压敏陶瓷的电性能最优,电位梯度为959 V/mm,非线性系数为36.7,漏电流为2.25μA/cm2.制备的压敏陶瓷有望用于高电位梯度避雷器.     

Bi_2O_3掺杂对Ni-Mn-O基NTC热敏陶瓷显微结构及电性能的影响

采用固相配位反应法制备Ni0.6BixMn2.4-xO4(0≤x≤0.1)热敏陶瓷。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和阻抗分析仪对陶瓷的相结构、显微结构、元素分布和电性能进行表征。结果表明:少量添加Bi2O3能显著提高材料的烧结性能,在1 000℃下达到致密化。在x=0时,材料保持单相立方尖晶石结构,当x≥0.02时,有杂相Bi2O3、Bi3.64Ni0.36O5.82、Bi7.47Ni0.53O11.73及Bi2Ni2O5相继出现。随着Bi3+掺杂量的增加,陶瓷晶粒尺寸先增大后减小,伴随着显微结构的变化,材料的电阻率先减小后增大,材料常数B先增大后减小。     

复合稀土La和Sc掺杂氧化锌压敏瓷的显微组织和电性能

采用复合稀土Sc2O3和La2O3掺杂制备氧化锌压敏瓷,通过扫描电镜和X线衍射对其显微组织和相成分进行分析,探讨复合稀土Sc2O3和La2O3掺杂对氧化锌压敏瓷电性能和显微组织的影响机理.研究结果表明:复合稀土掺杂可提高压敏瓷的综合性能,复合稀土掺杂对压敏瓷电性能的影响规律仍遵循单一稀土掺杂对压敏瓷电性能的影响规律;Sc2O3和La2O3复合稀土掺杂ZnO-Bi2O3压敏瓷,在相同的Sc2O3掺杂比例下,随La2O3掺杂量的增加,电位梯度增加;在相同的La2O3掺杂比例下,随Sc2O3掺杂量的增加,非线性系数增加;当掺杂0.12%(摩尔分数)Sc2O3,0.12% La2O3时,复合稀土掺杂氧化锌压敏瓷的电性能达到最优,电位梯度为325 V/mm,非线性系数为34.8,漏电流为0.19 μA.     

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     

Ta2O5对掺杂的TiO2压敏陶瓷电性能的影响

基于典型的陶瓷工艺制备试样,通过对样品的压敏特性、电容频谱特性的测定及势垒高度()b的计算,研究了Ta2O5对掺杂(Ba,Bi,Si,Ta)的TiO2压敏陶瓷的压敏特性及电容特性的影响.结果表明,随着Ta2O5的摩尔分数的增加,样品的压敏电压、非线性系数和视在介电常数呈现一定的变化规律,掺入摩尔分数为0.1%的Ta2O5样品显示出最低的压敏电压和最高的视在介电常数,并从理论上进行了分析.综合考虑材料的各种电性能参数,尤其是压敏电压低压化的需求,Ta2O5掺杂摩尔分数在0.1%左右为宜.     

Effect of SiO_2 addition on the microstructure and electrical properties of ZnO-based varistors

The microstructure and electrical properties of ZnO-based varistors with the SiO 2 content in the range of 0-1.00mol% were prepared by a solid reaction route.The varistors were characterized by scanning electron microscopy,X-ray diffraction,energy-dispersive X-ray spectrometry,inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry,and X-ray photoelectron spectroscopy.The results indicate that the average grain size of ZnO decreases with the SiO 2 content increasing.A new second phase (Zn 2 SiO 4) and a glass phase (Bi 2 SiO 5) are found.Element Si mainly exists in the grain boundary and plays an important role in controlling the Bi 2 O 3 vaporization.The electric measurement shows that the incorporation of SiO 2 can significantly improve the nonlinear properties of ZnO-based varistors,and the nonlinear coefficients of the varistors with SiO 2 are in the range of 36.8-69.5.The varistor voltage reaches the maximum value of 463 V/mm and the leakage current reaches the minimum value of 0.11 μA at the SiO 2 content of 0.75mol%.     

B_2O_3掺杂对Pb_(0.925)Ba_(0.075)Nb_2O_6压电陶瓷结构和电学性能的影响

采用传统的电子陶瓷制备方法,以氧化硼(B2O3)为掺杂剂,制备了Pb0.925Ba0.075Nb2O6-0.5wt.%TiO2-xwt.%B2O3(PBNT-xB)(x=0、0.02、0.04、0.06、0.08)压电陶瓷。详细研究了B3+离子掺杂对偏铌酸铅(PbNb2O6)基陶瓷的晶格结构、显微结构、介电及压电性能的影响。结果表明,适量B2O3有助于提高陶瓷的致密度,陶瓷的晶粒尺寸和晶格参数随着B2O3掺杂量的不同而改变。B2O3的掺杂量为x=0.04且在1 260℃烧结的陶瓷表现出优异的介电及压电性能。     

Ta_2O_5对掺杂的TiO_2压敏陶瓷电性能的影响

基于典型的陶瓷工艺制备试样,通过对样品的压敏特性、电容频谱特性的测定及势垒高度φb的计算,研究了Ta2O5对掺杂(Ba,Bi,Si,Ta)的TiO2压敏陶瓷的压敏特性及电容特性的影响。结果表明,随着Ta2O5的摩尔分数的增加,样品的压敏电压、非线性系数和视在介电常数呈现一定的变化规律,掺入摩尔分数为0.1%的Ta2O5样品显示出最低的压敏电压和最高的视在介电常数,并从理论上进行了分析。综合考虑材料的各种电性能参数,尤其是压敏电压低压化的需求,Ta2O5掺杂摩尔分数在0.1%左右为宜。     

低温烧结多层片式ZnO压敏电阻内电极 Ag含量对电性能的影响

研究了低温烧成多层片式ZnO压敏电阻的内电极中Ag扩散进入ZnO晶格对电性能的影响．研究发现内电极中Ag含量严重影响低温烧结多层片式压敏电阻的电性能．当内电极含Ag量为70％时,具有最好的电性能;而内电极为纯Ag时,电性能最差,压敏电压和限制电压过分地升高,漏电流增大,非线性系数减小．反映晶界势垒电容的电容量随内电极中Ag含量的升高而减小．伏安特性和复数阻抗分析表明,随着内电极中Ag含量的升高,Ag扩散进入ZnO晶格加剧,降低了施主浓度Nd,导致ZnO晶粒电阻增大,以及晶界势垒高度和耗尽层宽度增加,使得多层片式ZnO压敏电阻的电性能变差．