高性能鈦酸鋇基PTCR陶瓷材料的研究.pdf

1、本論文從制備出高性能鈦酸鋇基PTCR陶瓷材料的角度出發(fā)，采用溶膠-凝膠一步法合成技術(shù)和國產(chǎn)原料制備了鈦酸鋇基PTCR納米晶粉體及其陶瓷材料，分析了各摻雜元素和燒結(jié)工藝對陶瓷材料性能的影響，并采用TG-DSC、XRD和SEM對粉體和陶瓷的相組成以及顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。首先采用正交試驗(yàn)成功地設(shè)計和優(yōu)化了制備PTCR陶瓷材料的配方，并通過因素的位級趨勢分析法討論了Ti/Ba摩爾比、Mn、Y、Ca和Pb五因素對陶瓷材料的影響。其次，進(jìn)行了Ca、M

2、n、Ti/Ba摩爾比和Si摻雜實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)討論了它們的含量和燒結(jié)工藝對陶瓷材料電性能的影響，并制備出了低電阻率高耐壓的PTCR陶瓷材料。此外，嘗試了以硼酸三丁酯為摻雜劑向陶瓷材料中摻入硼元素，并研究了它對陶瓷材料電性能的影響。通過對陶瓷材料組成和工藝條件的優(yōu)化，最終制備出了居里溫度(TC)為100℃，室溫電阻率(ρ室)～18Ω·cm，溫度系數(shù)(α30)～17％·℃-1，耐電壓(Vb)＞195V·mm-1，電阻率突變(ρmax/ρmin)＞