還原再氧化工藝制備Pr-ZnO基壓敏陶瓷.pdf

1、疊層片式壓敏電阻器具有非線性高、響應速度快、通流能力強等優(yōu)點，在電路中可以起到過電壓保護、吸收瞬間電壓浪涌等作用。目前疊層片式壓敏電阻器采用的內電極主要是貴金屬Ag或Ag/Pd合金，使用貴金屬不僅制造成本高，另外Ag在高溫下容易滲入疊層而惡化壓敏性能。而如果采用賤金屬作為內電極，由于賤金屬在傳統(tǒng)的在空氣氣氛中燒結極易被氧化，影響其導電性。因此，本文通過還原再氧化工藝制備出低電壓的壓敏陶瓷，即先在保護氣氛燒結保護賤金屬不被氧化，然后在空氣

2、中較低溫度下熱處理提升壓敏性能。這種新的方法為制備疊層片式壓敏電阻采用賤金屬做電極提供了可能。
　　首先研究了ZnO-Pr6O11-Co2O3-xMnO2材料在N2中燒結特性和電性能，發(fā)現(xiàn)N2中燒結后材料失重高、密度低、平均晶粒尺寸小、電阻率低。再氧化后材料可以獲得壓敏性能，并且在900℃范圍內，再氧化溫度升高材料的壓敏性能持續(xù)上升。此外，燒結溫度升高，出現(xiàn)由于密度上升而材料難以氧化的現(xiàn)象，最后在1230℃、MnO2摻雜量為0.2

3、5mol％取得最佳壓敏性能（壓敏場強208V/mm，非線性系數(shù)11，漏電流15.4μA）。
　　液相高溫揮發(fā)和冷卻收縮給材料帶來氣孔和裂紋，可降低再氧化難度。所以又研究了可帶來液相的助燒劑BN對制備工藝的影響，發(fā)現(xiàn)BN的最佳摻雜量為1.5mol%，再氧化溫度和燒結溫度分別降低至850℃和1193℃。850℃可使材料均勻氧化，更高溫度氧化壓敏性能趨于穩(wěn)定（壓敏場強151V/mm，非線性系數(shù)23，漏流3.7μA）。受液相的作用，燒結溫