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本文以制备高压ZnO压敏陶瓷为目的,首先论述了ZnO压敏陶瓷的发展方向、应用原理、基本特性以及导电机理;其次讨论了陶瓷制备过程中球磨介质、球磨时间、粘接剂用量、成型压强、保压时间和烧结温度等因素对ZnO压敏陶瓷性能的影响;最后优化了ZnO压敏陶瓷掺杂工艺,并重点研究在原料中添加不同量的Sm203对ZnOiff敏陶瓷的电性能和微观结构的影响。采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对样品的显微结构进行分析,利用阿基米德原理测取密度,采用I-V特性测试获得陶瓷的电性能参数。ZnO压敏陶瓷工艺表明:ZnO敏陶瓷的球磨工艺应采用无水乙醇与聚乙烯醇(PVA)混合液作为球磨液体介质,不宜采用蒸馏水和无水乙醇。同时球磨时间越长,浆料分散效果越好。随着粘连剂含量的添加,越有利于胚体的成型,其极限添加量为10.02wt%;样品的致密度随压力的增加而增大,胚体承受的极限压力是lOMPa。压片时间长短对胚体成型效果没有很大的影响。ZnO压敏陶瓷的最佳烧结温度为1350°C,烧结后,胚体的致密度高。此外,Pr、Co、Cr等元素氧化物对ZnO压敏陶瓷压敏性能的具有很大影响,在1350°C下烧结lh获得ZnO压敏陶瓷最佳配比:95ZnO-lPr60M-2Co203-2Cr203(中位:mol%);其拥有最佳压敏特性=,伍敏电压为:VimA1200V/mm;非线性为:a=34。但因电压己接近测量极限而选用性能较好的95.5Zn0-lPr60u-2C0203-1.5Cr203压敏陶瓷进行下一步实验。其敏电压为:VimA=308V/mm;非线性为:a=21。Sm203含量对gS.SZnO-lPrifO,^2(:0203-1.5(?^压敏陶瓷屯性能及微观结构的影响较大。实验结果表明:Sm203的掺杂促进ZnO压敏陶瓷液相烧结,提高陶瓷的致密性、非线性系数和压敏电压。随着Sm203含量的添加,压敏电压和非线性系数都呈现先增大后减小的趋势,而密度是越来越高;当Sm203lt量为0.3mo丨%时,具有最佳电性能,即非线性系数a=35,压敏电压:VlmA=435V/mm。