掺杂物Zn、Cr、Nb-TiO_,2_双功能瓷料的研究.pdf

华南理工大学
硕士学位论文
掺杂物Zn、Cr、Nb-TiO<,2>双功能瓷料的研究
姓名:湛灿辉
申请学位级别:硕士
专业:材料物理化学
指导教师:江涛
20040501
摘要压敏~电容双功能材料及其器件具有出色的电气性能,且工艺流程简单,不需要还原气氛烧结,广泛地应用于计算机、⑽⒌缁校饶芏缘缏起到保护作用,又能起到消噪、抗浪涌等作用,该领域内的研究极其具有重要性和紧迫性。本学位论文参考有关研究报告,开展对压敏一电容双功能材料及其器件作更进一步的研究和探索。好地促进烧结过程中晶粒的生长,通过男蚊补鄄炜芍#壕Я5闹本端孀康脑黾佣龃螅⑶揖ЯIね暾柿咝巍F浯危ü鼸和复阻抗分析可知,在烧结后期,沟肗往晶粒中扩散,同时少量的二次旌主掺杂物Ы绱┥ⅲ沟镁Я5牡缱杓跎伲焕┥⒌骄Ы绱Φ腡和晶界处的受主杂质进行电价补偿,降低了晶界处的电阻。因此,从宏观上使得试样的压敏电压得以降低。最后,纬傻牡凸踩畚锸沟檬苤髟又释Ы缤獠憷散,受主层变薄并较均匀地分布在晶界处,提高试样的非线性系数和介电常数,实验中采用了二次施主掺杂工艺技术。其方法如下:把蚑谝欢温度下预烧,让它们预先结合,再加入谏战嵛露壬粘桑琋啊蓖比代起到施主掺杂作用。这种工艺的优点是:晶粒中的施主掺杂浓度增加,晶粒其有较低的电阻,而┥⒌骄Ы绱Χ允苤髟又市纬墒┲鞑钩ィ档土司界处的电阻:同时阻止受主物质扩散到晶粒中造成在晶粒内的受主取代。采用二次施主掺杂工艺,使得试样在较低的压敏电压的同时具有较好的非线性系数。了魑8春鲜苤鞑粼樱ü档途Ы绱Φ挠行评萜骄叨龋沟媒徊降低了试样的压敏电压。用上述研制材料制作试样穸菻.,直径痬窍咝韵凳缛萘课本论文采用双肖特基势垒模型恚教炙ぬ鼗评菰谡⒎雌压作用下引起势垒改变情况,得到电流一电压匦缘南喙夭问源死唇释了的非线性特性,并由此得出了非线性系数的理论计算方法。最后通过比较理论计算值与实测值,两者误差较少,进一步证实了此机理的正确性。本实验首次采用魑5凸踩畚铮〉昧私虾玫男ЧJ紫龋琙能够很并降低了损耗。本实验采用被实践证明效果较好的和作为受主掺杂的基础之上,加入男阅懿问#篍,损耗因子关键词:闪希凰üδ埽环窍咝韵凳谎姑舻缪梗坏缛萘下
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臻蝴华南理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书保密口,在——年解密后适用本授权书。本学位论文属于日期:薅誓闦月,本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。不保密口。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭日期:鼓晟耭作者签名:日期:乓辍卧拢琭日同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,导师签名:~
üüδ懿牧咸匦压敏双功能材料是具有电压敏感和电容特性的一种复合功能材料。用此材料制成的器件缁沸推骷可以广泛应用在电子设备中,例如:计算机、通信系统设备、微型电机等,既可以对电路及其元器件起到过压保护作用的同时,又可以起到抗浪涌和消除电路中的电磁噪声的作用【】。电磁兼容殉晌9噬十分关注的问题,包括我国在内的许多国家明确规定了微电机必须通过证。消除这种噪声即使不需要很高的非线性系数的压敏电阻器,但由于噪声的频率范围宽,而一般的压敏电阻器只能吸收某一频率段的噪声,因此,要吸收宽频传统的氧化锌笛姑舻缱杵鳎陀泻芎玫难姑籼匦裕乇鹗亲魑8哐寡电阻器,尤其是低压器件,尚未取得重要的突破,或者成本相对过高,同时压敏电阻的介电系数小,因此姑舻缱杵骰谷狈Φ缛大电容男вΑ使用要求,但是这种材料要在还原气氛中高温烧结,然后还需要进行高温热处理,制造工艺复杂,生产成本高【”】。系电容~压敏电阻器是世纪年代后发展起来的新型压敏电阻器,它的电路功能相当于一只电容器与一只可变电阻器的并联组合。由于它的压敏电压。梢宰龅浇系低于,非线性系数口较高梢愿哂约俺叩化和生产成本低的特点,成为一种很有发展前途的双功能压敏电阻元件。压敏电阻的伏安特性是非线性的,范围的噪声,通常就需要在压敏电阻器的两端并联一个大容量的电容器。敏电阻器,主要用作过压保护,高能浪涌吸收和高压稳压等。但在中低压压敏系压敏电阻器具有较高的非线性系数和大的电容量,易于低压化,能较好的