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TiO2压敏电阻由于具有良好的非线性行为,且工艺流程简单。广泛地应用于计算机、微电机中,既能对电路起到保护作用,又能起到消噪、抗浪涌等作用,该领域内的研究具有重要性和紧迫性。这正是本文选取TiO2压敏电阻为研究对象的原因。
本文用掺杂的方法制备出了两种不同系列的样品,研究了掺杂量及其它制备工艺对压敏材料重要特性的影响,并进行了相关的理论分析。主要工作和结果如下:
(1) 总结出了压敏材料的整套制备工艺,探讨了相关工艺对材料性能的影响。
(2) 在Nb2O5掺杂量为0.1-1.5mol%的范围内研究了Nb2O5掺杂对TiO2的非线性伏-安特性及介电性能的影响。实验结果表明:随着Nb2O5掺杂量的增加,压敏电压先降低后增加;样品的介电常数则是先增大后减小。烧结温度的提高有利于晶粒的生长。
(3) 研究了WO3掺杂对TiO2·Nb2O5系压敏陶瓷非线性伏-安特性及介电性能的影响。研究结果表明:WO3掺杂能起到进一步晶粒半导化的作用。该系列样品的压敏电压均较低,但非线性系数不大。随着WO3掺杂量的增加,压敏电压先降低后增加;样品的介电常数先增加后减小。根据样品的复阻抗谱图像,建立了相应的模拟等效电路。