低電阻率、高耐壓鈦酸鋇基PTCR陶瓷材料的研究與制備.pdf

1、鈦酸鋇系正溫度系數(shù)熱敏陶瓷(PTC妁材料以其獨特的電阻溫度特性而被廣泛應用于電力設備、電子設備、家用電器以及汽車行業(yè)等諸多領域，而具有低室溫電阻率、大升阻比、高耐壓的高性能材料的制備已成為鈦酸鋇系正溫度系數(shù)熱敏陶瓷材料研究的熱點領域。鈦酸鋇粉料的制備方法以及元素的摻雜方式對陶瓷材料的電學性能有很大影響，溶膠—凝膠法可制得多組分均勻摻雜的鈦酸鋇粉料，所以，本論文考慮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

2、技術和國產(chǎn)原料，分別制備出硼摻雜和液相鈮鈦酸鋇基PTCR陶瓷材料，分析了各摻雜元素和燒結工藝對陶瓷材料性能的影響，通過TG-DSC分析研究素坯的燒結過程，并采用SEM觀察陶瓷體的顯微結構。 本論文的主要內容包括以下幾個方面： 一、采用溶膠凝膠法制備硼摻雜鈦酸鋇粉料，研究硼摻雜量、燒結溫度對材料電性能、顯微結構的影響，并結合素坯的TG-DSC圖譜分析對硼摻雜鈦酸鋇基熱敏陶瓷材料的燒結工藝進行改進。結果表明：適量進行硼摻雜不

3、僅可以降低材料的燒結溫度，而且可以大大提高材料的耐電壓強度。 二、將Nb2O5制成H3[Nb(O2)4]溶液，采用溶膠—凝膠法實現(xiàn)液相雙施主摻雜，研究鈮摻雜量、降溫速率對材料電性能、顯微結構的影響，結果表明適當Nb、Y雙施主的摻雜量可實現(xiàn)材料的低阻化與高耐壓。 三、在多次實驗的基礎上摸索出冰箱馬達啟動用高性能BaTiO3基PTCR陶瓷材料的配方與燒結工藝，選擇其中較優(yōu)的配方進行擴大實驗，在本實驗室現(xiàn)有條件下制備出品質優(yōu)良