学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微波烧结ZnO压敏电阻的研究

作　者: 张代兵
导　师: 甘国友
学　校: 昆明理工大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: ZnO压敏陶瓷微波烧结掺杂正交分析电性能
分类号: TM54
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 24次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

ZnO压敏陶瓷是应用范围极广的一种电子材料,由于其高的非线性,使其它压敏陶瓷无法与其媲美,所以引起广大研究者的兴趣,微波烧结ZnO压敏陶瓷因为其工艺优势而成为热门研究方向,但如何通过微波烧结实现其稳定性能的问题仍未解决,还需研究者继续不断的努力。本文通过微波加热方式来对ZnO压敏电阻进行烧结。在烧结时发现ZnO的吸波能力差,烧结温度不高,达不到制备出优良陶瓷的烧结温度。对前期实验做了正交优化设计,为以后的研究起了引导的作用。主要对两种配方实验结果进行了正交优化分析与对比,得到不同因素对ZnO压敏电阻电性能的影响程度。采用辅助加热的方法制备ZnO压敏电阻。分别研究了球磨时间、预合成方式、烧结温度、升温速率、保温时间等因素对烧结后样品电性能的影响趋势。制备出的样品的电性能压敏电压(150V/mm～360V/mm)、漏电流(12μA～32μA)、非线性系数(12-65)。在辅助微波加热的方式烧结ZnO压敏电阻的基础上,通过掺杂改性来实现ZnO压敏电阻的低压化。主要掺杂了三种物质PbO、B2O3、TiO2来分析它们对ZnO压敏电阻电性能的影响,随各掺杂剂掺杂含量变化,电性能也随之改变。样品压敏电压最低降低到65V/mm,通过掺杂达到了降低压敏电压的目的。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-31
  1.1 主要压敏陶瓷  10-14
    1.1.1 ZnO压敏陶瓷  10-11
    1.1.2 TiO_2压敏陶瓷  11-12
    1.1.3 其它的压敏陶瓷材料  12-14
  1.2 ZnO压敏陶瓷研究的意义及国内外发展状况  14-16
  1.3 ZnO的特性及理论研究  16-20
    1.3.1 ZnO的基本物理、化学特性  16-17
    1.3.2 ZnO压敏效应原理及其表征  17-18
    1.3.3 掺杂改性理论  18-19
    1.3.4 晶粒生长理论  19-20
  1.4 ZnO压敏电阻材料体系  20-22
    1.4.1 ZnO-稀土系  21
    1.4.2 ZnO-Bi_2O_3系  21
    1.4.3 ZnO-V_2O_5系  21
    1.4.4 ZnO-CuO,ZnO-BaO体系  21-22
    1.4.5 玻璃系  22
  1.5 压敏电阻器的电性能参数  22-25
    1.5.1 电流—电压(I—V)特性  22-24
    1.5.2 非线性系数(α)  24
    1.5.3 压敏电压  24-25
    1.5.4 材料常数(C)  25
    1.5.5 漏电流  25
  1.6 ZnO压敏陶瓷制备技术  25-26
  1.7 微波烧结在材料领域的研究进展  26-28
    1.7.1 微波在加热方面应用的发展简史  26
    1.7.2 微波烧结陶瓷材料  26-28
  1.8 微波烧结技术的特点  28-29
  1.9 课题研究的主要内容  29-31
第二章正交试验设计  31-43
  2.1 正交的试验原理  31
  2.2 实验原料  31-32
  2.3 实验设备  32
  2.4 制备工艺  32-33
  2.5 影响ZnO压敏电阻性能的因素与水平  33-35
  2.6 ZnO压敏电阻试验结果与分析  35-41
    2.6.1 压敏电压试验结果与分析  35-37
    2.6.2 漏电流试验结果与分析  37-39
    2.6.3 非线性系数试验结果分析  39-41
  2.7 本章小结  41-43
第三章辅助加热制备ZnO压敏电阻微波烧结的研究  43-55
  3.1 实验原料  43
  3.2 实验设备  43-44
  3.3 制备工艺  44-45
  3.4 XRD和SEM检测  45
  3.5 实验结果与分析  45-53
    3.5.1 球磨时间对ZnO压敏材料的影响  45-48
    3.5.2 不同预合成方式对电性能的影响  48-50
    3.5.3 烧结温度对材料电性能的影响  50-51
    3.5.4 升温速率对ZnO压敏材料性能的影响  51-52
    3.5.5 保温时间的影响  52-53
  3.6 本章小结  53-55
第四章掺杂改性ZnO压敏电阻低压化的微波烧结研究  55-63
  4.1 实验原料  55
  4.2 实验设备  55-56
  4.3 制备工艺  56-57
  4.4 XRD和SEM检测  57
  4.5 PbO掺杂对材料电性能的影响  57-58
  4.6 B_2O_3掺杂对材料电性能的影响  58-60
  4.7 TiO_2掺杂对材料电性能的影响  60-61
  4.8 小结  61-63
第五章结论与展望  63-65
  5.1 结论  63-64
  5.2 展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-75
附录A: 攻读硕士学位期间发表论文目录  75

相似论文

钛酸盐光催化剂的制备及光催化分解水性能,O643.36
稀土元素掺杂Ca₃Co₄O₉与Ag复合材料的制备及热电性能,TQ174.1
静电纺丝法制备TiO₂及其光催化行为的研究,O614.411
钛酸钡基NTC热敏陶瓷电阻的制备与研究,TQ174.1
掺杂锐钛矿型二氧化钛光催化性能的第一性原理计算,O643.36
Bi、N共掺杂TiO₂的制备及性能的研究,O614.411
功能化纳米二氧化钛多孔材料的制备、表征及性能研究,TB383.1
有序多孔TiO₂薄膜的制备及其性能研究,TB383.2
一维纳米TiO₂的制备及染料废水脱色研究,TB383.1
锂离子层状正极材料LiMO₂（M=Co，Ni，Mn）的第一性原理的研究,TM912
铁、镧掺杂纳米TiO₂的制备及光催化性能研究,O614.411
石墨烯制备及其缺陷研究,O613.71
基片参数对微带带通滤波器传输特性影响研究,TN713.5
多维电荷传输基团修饰铱配合物的设计、合成及光电特性,O627.8
ZnO掺杂效应的第一性原理研究,O614.241
高性能液晶环氧树脂改性热固性树脂的研究,TQ323.5
Tm和Dy掺杂的YSZ涂层制备与发光性能研究,TG174.442
TiO₂光催化剂的掺杂改性及应用,O643.36
低温快烧结晶釉的制备与性能,TQ174.65
纳米多孔玻璃基复合发光材料的研究,TB383.1
蛋白酶水解金枪鱼副产物的工艺研究,TS254.9