论文部分内容阅读
NTC(负温度系数)热敏电阻材料是指电阻率随温度升高而呈指数关系降低的材料。依据NTC的阻温特性及伏安特性,NTC热敏电阻材料有着广阔的应用前景,现已被广泛应用在温度测量、温度控制以及温度补偿等领域。 BaBiO3是一种異有钙钛矿结构的NTC热敏电阻材料,它的铋离子有+3价,也有+5价,可以表示为Ba2Bi3+Bi5+O6。近年來被广泛应用在以BaPb1-xBixO3体系和Ba1-xKxBiO3体系为主的无铜超导材料领域。至于BaBiO3基陶瓷在NTC热敏电阻特性及其导电机理方面的研究,迄今为止国内外还少有报道。 本文以BaBiO3基NTC热敏电阻材料为研究对象,对BaBiO3基NTC热敏电阻材料的制备及其NTC特性进行了较为详尽的研究，并通过在BaBiO3基NTC热敏电阻材料中掺杂MnO2、Na2C2O4和K2CO3,研究了Mn4+、Na+以及K十掺杂对BaBiO3基NTC热敏电阻材料显微结构及NTC特性的影响。 采用传统的陶瓷制备方法制备了BaBiO3负温度系数热敏陶瓷材料,并研究了烧结温度对BaBiO3陶瓷材料的显微结构及其NTC特性的影响。随烧结温度的提高,BaBiO3陶瓷材料的晶粒尺寸逐渐增大,气孔率明显减少,致密度提高。室温电阻率P25逐渐减小,而B25-85值则呈现出先减小后增大的趋势。 通过在BaBiO3陶瓷材料中掺杂MnO2,研究了Mn4+掺杂对BaBiO3基陶瓷材料显微结构和NTC特性的影响。结果表明,试样的B25-85值和室温电阻率P25均随着Mn4+掺杂量的增加呈现先减少后变大的趋势。当Mn4+掺杂量为2％时,得到了具有较好NTC特性的陶瓷样品,其室温电阻率P25为1.96KΩ·cm，B25-85值为3327K。同时还研究Mn4+掺杂时机对BaBi03基陶瓷材料显微结构及其NTC特性的影响。在相同的工艺烧结条件下，预烧前掺入MnO2掺杂剂烧结得到的样品的致密度比预烧后掺入MnO2掺杂剂烧结得到的样品的致密度高，预烧前掺入MnO2掺杂剂得到的样品的电阻率比预烧后掺入MnO2掺杂剂得到的样品的电阻率小。 通过在BaBi03陶瓷材料中掺杂Na2C204，研究了Na+掺杂对BaBi03基陶瓷材料显微结构和NTC特性的影响。结果表明，试样的B25-85值和室温电阻率P25均随着Na+掺杂量的增加呈现先减少后变大的趋势。当Na+掺杂量为5%时，获得了具有较好NTC特性的样品，其室温电阻率P25为2.2KΩ·cm, B25-85值为3365K . 通过在BaBi03陶瓷材料中掺杂K2CO3，研究了K+掺杂对BaBi03基陶瓷材料显微结构和NTC特性的影响。结果表明，试样的B25-85值和室温电阻率P25均随着K+掺杂量的增加呈现先减少后变大的趋势。当K+掺杂量为20%时，得到了具有较好NTC特性的陶瓷样品，其室温电阻率p25为1.5KΩ·cm, B25-85值为3176K。