四足状ZnO纳米粉末及低温烧结压敏电阻材料研究硕士论文.pdf

华中科技大学
博士学位论文
四足状ZnO纳米粉末及低温烧结压敏电阻材料研究
姓名:吴隽
申请学位级别:博士
专业:材料科学与工程
指导教师:谢长生
20030620
华中科技大学博士学位论文摘要敏电阻所用戏勰约安粼蛹林掷嗟淖邢干秆。竦昧私嫌诺腪压晶须是缺陷极少的晶体,四足状氧化锌晶须是晶须家族中为数不多的具有四足这一特殊形态的晶须。本文对热物理方法制备的四足状擅追勰┑木褰峁菇辛研究,并对四足状这一特殊形态的氧化锌纳米粉末进行了烧结动力学研究。通过观察和电子衍射分析,发现采用热物理方法制备的四足状擅追勰┑木褰峁刮纤锌矿结构,四足之间互成,各足晶体之间互为孪晶关系,四足状擅追末的生长机制符合八面体孪晶生长机制。通过纯四足状擅追勰┥战岬亩ρа究,计算得出擅追勰┚ЯT诟呶虑偷臀虑木ЯI激活能分别为/琎痶蟠蟮陀谙惹氨ǖ赖钠胀ㄎ⒚准禯的生长激活能~。不同烧结温度区段晶粒生长机制不同,低温段的主要烧结机制为;在擅追勰┍砻娴绾珊透弑砻婺艿淖饔孟拢帕Mü髦址绞降整位置,使固一气界面为固一固界面所替代,同时内部间隙离子向表面扩散与表面吸附氧发生反应,伴随着及氧的扩散,形成了明显的烧结颈。高温段的生长机制发生了变化,由颗粒聚集、间隙离子和表面吸附氧的扩散机制转交为表面、界面扩散机制。研究发现热物理法制各的写嬖诘拇罅考湎秡胱拥那ㄡ阈形S氲ブ蔤的熔化过程极为相似。慌鸸杷崆π坎A寡姑舻缱枋羌ň咔绷Φ牡裳姑舻缱璨牧现弧Mü一硼硅酸铅锌玻璃压敏电阻制各工艺的有效改进,获得了即简便易行又能有效控制材料成分的制各方法一一氧化物直接共烧结一步合成法。盈一硼硅酸铅锌玻璃压敏电阻由三种相组成:主晶相饩郱以及啵渲衂相构成晶界相。:在慌鸸杷崆π坎Aа姑舻缱柚行纬闪税导体化ЯR痪Ы缇挡阋话氲继寤痁晶粒的峁埂分析表明如等高价阳离子对Я5牟粼邮瞧浒氲继寤某梢颉慌鸸杷崆π坎Aа姑舻阻的合适烧结温度范围为:~。罴盐,%。最大非线性系数Ⅱ÷┑缌鳎疞为斗最高浪涌电流承受能力为痗。姑舻缱枰彩橇硪患ň咔绷Φ牡裳姑舻缱璨牧稀Mü訸基压
华中科技大学博士学位论文关键词:四足状;纳米;谎姑舻缱瑁慌鸸杷崆π浚籚坏臀律战压敏电阻由两相组成:主晶相约暗诙,其中Ⅳ相为晶敏电阻配方,该配方晟大特点是烧结温度非常低,最低可低至。掺杂灰籿界相。当与砑恿恐统%时,将会有相出现,其晶界势垒赵.~洹W畲蠓窍咝韵凳齛可达,最小漏电流密度也为×.杩蛊追治霰砻鳎涸趜—中也形成了半导体化ЯR晶界绝缘层一半导体化Я5腟结构。治霰砻鱖晶粒的半导体化是由于等高价阳离子对Я5闹没恍筒粼印
纾华中科技大学博士学位论文欤,/。瑃豁。曩∞淑,琓鄀猼給,琽./。,琽—,,娃‘‘’.。—6璽。猯籰,
黝猟华中科技大学博士学位论文癷勘迹瑃:,琕基。、,,痚,..%”%,、.黼.∞嚎膃痗.。甤.:,.。。,“甐甶甌—:,.
华中科技大学博士学位论文绪论半导体陶瓷与压敏电阻具有半导体特性的陶瓷称为半导体陶瓷。它将“简单”的陶瓷工艺与半导体特性有机地结合在一起,成为电子陶瓷材料中极富生命力的一个分支。【。利用晶粒本身性质。如:通用让舻缱瑁呶氯让舻缱瑁醮ǜ衅主要是氧离子导体取利用晶界和晶粒间析出相。如:让舻缱瑁氲继宓缛萜晶界圆层形笛姑舻缱璧取利用陶瓷的表面性质。半导体电容器砻嬖膊阈,系压敏电阻,各种气体传感器,湿度传感器,半导体触媒等。姑舻缱璧湫蚔—叵凳疽馔肌】,,是半导体陶瓷重要分支之一。“背靠背”齐纳二极管,与电路并联以保护电路免受浪涌电压的冲击。,仅有漏电流通过。,有瞬态电压或浪涌电流时,压敏电阻变得具有高导电性,使电流通过它释放到大地。当电压恢复正常后,压敏电阻又恢复到高阻状态。:受Ы缈刂频脑せ鞔┣颉⒏叻窍咝郧蛞约爸饕J躗噤晶粒阻抗控制的向上反转区域。。在非线性区域,.电压⒌缌鳎图;一·旦·铲..型。·纍
华中科技大学博士学位论文“:为常数,7窍咝韵凳非线性系数Ⅱ愈大,表明电压发生微小变化时,引起的电流变化愈大,性能愈好。许多商业化的压敏电阻的非线性系数一般在~之间。压敏陶瓷最早于世纪年代初发展起来,主要用于电话系统以替代硒整流器起辏缦韧瞥鯯压敏电阻康腗扔中挤⒚髁嘶赯的压敏电阻【,随后在年对压敏电阻的一些基本特性作了进一步详细描