题名锰酸镧基膜状NTC热敏材料的制备与性能的研究
作者熊信谦
答辩日期2014-05-28
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院新疆理化技术研究所
导师徐金宝
关键词锰酸镧 厚膜 薄膜 热敏电阻 导电机制 复阻抗分析
学位名称硕士
学位专业材料工程
英文摘要

随着热敏电阻在各应用领域的不断扩展,对温度传感器精度也有着更为严格的要求,因此,开发出更高性能的温度敏感材料也成为了一项重要的任务;同时,随着信息技术的快速发展,电子元器件的微型化、集成化及多功能化成为其发展的主流,膜状化(厚膜和薄膜)成为了解决这些问题的一个关键技术。随着对宽温区热敏电阻的研究,钙钛矿结构的材料得到了愈发的关注。而锰酸镧基作为钙钛矿系中的一类,具有良好的负温度系数特性,因此我们在此基础上对其进行了系列研究。而对热敏电阻的导电机理,由于其内部结构的复杂性,也是目前其理论研究中的难点和重点。首先,我们通过丝网印刷技术,在Al2O3衬底上制备了厚膜样品。通过XRD和SEM观察,研究了材料组分与其结构及表面形貌的影响。而电性能的研究,发现其厚膜具有良好的线性NTC特性,并且其电阻率会因Al的掺杂带来很大的变化。在所有组分中,x=0.4掺杂含量的厚膜热敏电阻最佳,适合宽温区热敏电阻的应用,并且随后对x=0.4厚膜样品,采用复阻抗谱分析,进行了更深一步的研究。其次,通过溶胶凝胶法在(1 0 0)-LaNiO3上制备得到了( 1 0 0 ) 高度取向的LaMn0.6Al0.4O3薄膜。通过材料的复阻抗谱测试,对比研究了自由取向与高度取向薄膜的电学特性。研究表明,高度取向的晶粒分布有助于降低材料的电阻率及激活能,而晶界特性不受其取向影响。在对阻抗与频率的曲线研究发现弛豫是与热激活相关。两种薄膜的内部晶粒、晶界激活能在0.2005-0.2373 eV范围内,且两者电导遵循阿累尼乌斯特性,而后也进一步的讨论了其相关其导电机制。对NTC膜状(厚膜和薄膜)材料制备工艺的研究及内部导电机理的分析,能够为厚膜和薄膜工业应用的提供有意义的指导。

公开日期2014-08-05
内容类型学位论文
源URL[http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/3434]  
专题新疆理化技术研究所_材料物理与化学研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
熊信谦. 锰酸镧基膜状NTC热敏材料的制备与性能的研究[D]. 中国科学院新疆理化技术研究所. 中国科学院大学. 2014.
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