無鉛高居里點BaTiO3基PTC材料的研究.pdf

1、為了制備高居里點無鉛PTC材料,本文對BaTiO3基PTC陶瓷材料進(jìn)行了研究。通過向BaTiO3中加入居里溫度較高的BNT,制備了BT／BNT系PTC材料,并用電阻-溫度特性測試、介電系數(shù)-溫度性能測試、XRD測試等分析方法,研究了BT／BNT系材料的性能及影響因素,并取得一定成果。
　　 BNT的居里溫度為320℃,且能與BaTiO3形成固溶體。在二次料中加入預(yù)先合成的BNT相對于其他引入方式對試樣的半導(dǎo)化更為有利,同時也能提

2、高材料的居里溫度。但BNT的引入又帶來了一些問題。BNT在高溫?zé)蛇^程中容易分解,產(chǎn)生的游離態(tài)的Na+嚴(yán)重地影響了試樣的半導(dǎo)化。BNT加入量越多對半導(dǎo)化影響越嚴(yán)重。當(dāng)BNT加入量大于1mol％時,基礎(chǔ)配方試樣在空氣中燒成己難以半導(dǎo)化。研究發(fā)現(xiàn),向配方中加入A位取代物BaCO3能有效地抑制BNT高溫分解,使試樣在空氣中燒結(jié)就能半導(dǎo)化。當(dāng)BNT加入量為2mol％時,BaCO3最優(yōu)加入量為3mol％,過多或者過少都對半導(dǎo)化不利。通過對比幾種不

3、同的施主摻雜物發(fā)現(xiàn),相對于其他幾種,以Y2O3作為施主摻雜物在二次料中加入對試樣的半導(dǎo)化最有利。通過對受主摻雜物MnO2的加入量的研究發(fā)現(xiàn),良好的施受主比例對于提高BT基PTC材料的性能有很大幫助。當(dāng)Y2O3的加入量為0.2mol％,MnO2加入量為0.1m01％時,得到試樣的室溫電阻率為1142Ω·cm,升阻比為6.65×102。BNT的加入能夠顯著提高BT基PTC材料的居里溫度。這是由于BNT的加入加強(qiáng)了Ti-O鍵,使材料的四方性增