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《co、mn、cr等掺杂zno陶瓷合成电磁性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、-Co、Mn、Cr等掺杂ZnO陶瓷的合成及电磁性能采用低温固相化学法合成掺杂ZnO粉体，并用这种粉体在不同温度下烧结制备了ZnO压敏电阻。借助XRD、SEM、TEM、BET等检测手段对粉体产物的性能进行了表征，采用XRD、SEM等手段对ZnO压敏陶瓷的物相、结构进行了分析，并对这种方法制备的粉体及压敏电阻的性能进行了研究。而且研究了不同浓度Cr、Co和Mn的掺杂对ZnO-PbO-B2O3陶瓷压敏特性的影响。实验表明，ZnO平均晶粒尺寸随各元素掺杂量增加而逐渐变大，压敏电压也随之升高，非线性系数随各元素掺杂量增加而先增大后
2、减小，漏电流先减小后增大。分析认为，过渡族金属元素掺杂对ZnO压敏材料电性能的影响不仅与电子的能级有关，与其自旋特性也紧密相连。ZnO中掺杂的Cr、Mn、Co元素随机取代其中的部分Zn原子后，Cr2+、Mn2+、C02+在ZnO中产生局域磁矩，会对与其取向不同的自旋电子产生强的散射，这样可增大ZnO陶瓷电阻率和提高其非线性特性。关键词：压敏材料，电性能，过渡元素，低温固相化学法，压敏电阻AbstractThepowdersofdopedZnOweresynthesizedbythesolid-statereactiona
3、talowtemperature.ThentheZnOvaristorswerepreparedatdifferentsinteringtemperatures.ThepropertiesofthepowderswerecharacterizedbymeansofXRD,SEM,TEMandBET,andthecomposition,microstructureofZnOvaristorsweredeterminedbyXRDandSEM.AndTheeffectsofamountofCr,CoandMndopingon
4、thecurrent-voltagecharacteristicsofZnO-PbO-B203varistoraresummarized．ItwasfoundthattheaveragegrainsizeofZnOandthebreakdownvoltagegradientincreasedwiththeincreaseoftheconcentrationofC0203,Mn02andCr203,thenonlinearitycoefficientswillbegreatlyincreasedandthendecreas
5、ed，butleakagecurrentdensitydecreasedandthenincreased．Thecurrent-voltagecharacteristicsofZnOdecidedbytheelectronicenergylevelstructure，andassociatedwithelectronicspinoftransitionmetalelements．PortionofZninZnOcrystalrandomlysubstitutedbyMn,CrorCoelements,gaverise.-
6、--tolocalizedmagneticmomentsandthehighlyscatteringtoelectronicswithdifferentspinorientation,favorableforincreasingtheresistivityandnonlinearcharacteristicsofZnOvaristor.Keywords：vailstor；electricalproperties；transition-metalelements；solid-statereactionatalowtempe
7、rature;dopedZnOpowdersvaristor1、前言ZnO是一种原料丰富,用途极广的材料。很早以前,人们就将它用于医药、化妆品、颜料、印刷等工业。特别是近十多年来,利用少量添加物改性ZnO陶瓷,使其具有半导性、光导性、压电性。并利用多晶陶瓷的界面特性,制作了具有高非线性伏一安特性的过电压浪涌吸收器；灵敏度高,选择性好的气体传感器；电子照像感光剂；触媒剂以及压电薄膜换能器。ZnO作为一种新的功能材料已占有相当重要的地位。ZnO的特性以及相应的应用,与添加物和制备工艺有关也与它失氧成为非化学计量组成有关。Zn
8、O是一种纤维锌矿结构的六方晶体,是一种离子键、共价键共存物质。根据能带结构,ZnO的禁带宽度约为3.2eV,是一种绝缘体。当ZnO在制作过程中失氧时，,便形成了晶格缺陷性的非化学计量n型半导体。在ZnO半导体中,添加各种杂质会改变其能带结构并导致ZnO陶瓷的性能改善。本研究主要目的是通过过渡性金属氧化物的添加对其性能
