题名 | 高电位梯度 ZnO 压敏陶瓷的制备、性能及机理研究 |
作者 | 王发顶
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答辩日期 | 2009-06
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授予单位 | 中国科学院研究生院
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授予地点 | 中国科学院新疆理化技术研究所
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导师 | 康雪雅
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关键词 | Zno 压敏陶瓷
Li 掺杂
高电位梯度
晶界势垒高度
能带
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学位名称 | 硕士
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学位专业 | 材料物理与化学
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英文摘要 | 本文采用氧化物固相合成法制备了锂受主掺杂高电位梯度ZnO 压敏陶瓷。研究
了Li+掺杂量对高电位梯度ZnO 压敏陶瓷压敏特性的影响;研究了烧结温度对高电位梯度ZnO 压敏陶瓷压敏特性的影响;研究了Li+掺杂对高电位梯度ZnO 压敏陶瓷相组成和微观结构的影响;研究了Li+掺杂对高电位梯度ZnO 压敏陶瓷能带结构的影响;分析了高电位梯度ZnO 压敏陶瓷电位梯度升高的原因;初步探讨了高电位梯度ZnO压敏陶瓷的机理。获得以下主要结论:1. 在一定的烧结温度下有一个掺杂锂含量的合适范围,在此范围可得到综合性能较好的高电位梯度氧化锌压敏陶瓷,如在1125℃烧结温度下,压敏陶瓷材料获得综合压敏特性较好的Li2CO3 掺杂范围是0.05~0.20mol%,此时试样压敏电压为850~1890V/mm,非线性系数为18.7~20,漏电流为10~12μA。2. 在一定的掺杂量含量下有一个烧结温度的合适范围,在此范围可得到综合性能较好的高电位梯度氧化锌压敏陶瓷,如在掺杂0.02mol% Li2CO3 情况下,压敏陶瓷材料获得综合压敏特性较好的烧结温度掺杂范围是1050℃~1100℃,此时试样压敏电压为727~1255V/mm,非线性系数为11.4~20.4,漏电流为2.6~45μA。3. 试样的相组成是氧化锌相、Co7Sb2O12 尖晶石相和富铋相,而没有焦绿石相。4. Li+取代Zn2+形成负电中心,它可以把一个空穴(h+)束缚在自己的周围,在禁带中价带的顶部形成受主能级,引起能带畸变。5. Li+掺杂客观上起到了阻碍相邻ZnO 晶粒相互融合的作用,ZnO 晶粒尺寸的迅速减小和晶界势垒的适当增大是压敏电位梯度急剧增高的主要原因。 |
公开日期 | 2014-10-14
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内容类型 | 学位论文
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源URL | [http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/3572] ![](/themes/default/image/downing1.png) |
专题 | 新疆理化技术研究所_材料物理与化学研究室
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推荐引用方式 GB/T 7714 |
王发顶. 高电位梯度 ZnO 压敏陶瓷的制备、性能及机理研究[D]. 中国科学院新疆理化技术研究所. 中国科学院研究生院. 2009.
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