納米PTCR系列瓷粉的合成、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、鈦酸鋇是電子陶瓷元器件的基礎(chǔ)母體原料，被廣泛的應(yīng)用于制備高介電陶瓷電容器、多層陶瓷電容器、動態(tài)隨機存儲器等方面，被譽為“電子陶瓷的支柱”。在BaTiO3陶瓷材料中加入微量的某些施主元素，其室溫電阻率會大幅度下降而成為半導(dǎo)體陶瓷，并且當(dāng)溫度上升到它的居里溫度Tc=120℃左右時，其電阻率將急劇上升，變化達5～8個數(shù)量級，這種現(xiàn)象稱為PTC（positive temperature coefficient）效應(yīng)。PTC特性是鈦酸鋇陶瓷的重要

2、性能，利用PTC陶瓷的這一特性，已經(jīng)制備出了溫度補償元件、溫度傳感器、過電流保護器等多種電子元器件，廣泛地應(yīng)用于了生產(chǎn)生活的各個方面。
　　 本文首先回顧了目前國內(nèi)外BaTiO3基PTC瓷粉的研究概況以及各種粉體制備方法，通過分析不同方法的優(yōu)點和缺點，本文嘗試一種全新的合成方法——低溫固態(tài)反應(yīng)法來制備納米BaTiO3基PTC瓷粉。本方法的優(yōu)點是：工藝簡單，反應(yīng)時間短，產(chǎn)率高；能耗低；主要反應(yīng)不使用溶劑；對環(huán)境污染小，有很高的工業(yè)

3、化價值。用此種方法合成PTC瓷粉在國內(nèi)外尚未見報道。
　　 本實驗首先利低溫固態(tài)反應(yīng)合成了純相BaTiO3粉體。實驗過程：量取計算量的TiCl4，滴加到水中，后加入1：1的氨水調(diào)節(jié)pH值至7～8。將所得糊狀物用去離子水洗滌至無Cl-。取計算量的BaL（OH）2·8H2O（Ba/Ti=1）和其他摻雜元素的醋酸鹽（La、Y、Nd、Mn等）與’TiCl4在氨水中水解得到的糊狀物充分混合，并研磨1h，經(jīng)100℃c烘干后放入馬福爐中，80

4、0℃焙燒1h，即得到摻雜固溶體粉體固溶體粉體。
　　 經(jīng)XRD物相分析證明，此種方法合成的粉體為立方晶系，摻雜后并沒有雜質(zhì)峰出現(xiàn)。TEM形貌分析，粒子為均勻球形，平均粒徑50nm左右。通過制陶實驗，研究了不同施主元素（La，Nd，Y等）和受主元素（Mn）對PTC陶瓷材料性能的影響。研究表明，施主元素的加入可有效降低材料的室溫電阻，受主元素Mn可以極大的提高材料的升阻比。本文研究了不同施主元素和受主元素的摻雜量對PTC材料室溫電阻