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(dú)特的電阻溫度特性而被廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備、電子設(shè)備、家用電器以及汽車行業(yè)等諸多領(lǐng)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(diǎn)領(lǐng)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(xué)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(shù)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(jié)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(jié)過程，并采用SEM觀察陶瓷體的顯微結(jié)構(gòu)。 本論文的主要內(nèi)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(jié)溫度對材料電性能、顯微結(jié)構(gòu)的影響，并結(jié)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(jié)工藝進(jìn)行改進(jìn)。結(jié)果表明：適量進(jìn)行硼摻雜不

3、僅可以降低材料的燒結(jié)溫度，而且可以大大提高材料的耐電壓強(qiáng)度。 二、將Nb2O5制成H3[Nb(O2)4]溶液，采用溶膠—凝膠法實(shí)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(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明適當(dāng)Nb、Y雙施主的摻雜量可實(shí)現(xiàn)材料的低阻化與高耐壓。 三、在多次實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上摸索出冰箱馬達(dá)啟動用高性能BaTiO3基PTCR陶瓷材料的配方與燒結(jié)工藝，選擇其中較優(yōu)的配方進(jìn)行擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)，在本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件下制備出品質(zhì)優(yōu)良