金属nimnbatiolt3gt基复合ptc材料的研究

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1、摘要为了研究金属Ni／Mn／BaTiO、，基复合PTC材料的配方及工艺以寻求更低的室温电阻率。本文在BaTi03的配方中复合掺杂金属Ni和金属Mn，目的是通过金属Ni的掺杂达到降低室温电阻率：通过掺杂金属Mn使其氧化为Mn离子而一方面起受主作用提高升阻比，一方面一定程度上对金属Ni起保护作用。实验通过大量的实验数据以及XRD，SEM，TG—DSC等测试手段讨论了工艺和配方对金属Ni／Mn／BaTiO。基复合PTC材料的电性能及显微结构的影响。工艺的讨论具体包括烧结工艺和氧化处理工艺对金属复合PTC电性能和显微结构的影响。在烧结工艺中讨论了烧结温度，烧结气氛对复合PT

2、C的影响，从中得到了最佳烧结温度为1260。C～1270。C的结果。其中还特别讨论了部分还原气氛的工艺技术要点和对金属复合PTC的影响。得出了在烧结气氛上的选择上，部分还原气氛优于完全还原气氛，但要严格控制石墨的用量的结论。在氧化工艺中讨论了氧化温度，保温时间对复合PTC的影响。得出了本实验条件下的氧化温度应控制在950℃，保温时间不超过60min的结论。配方的讨论主要包括金属Ni和金属Mn的加入量对于金属复合PTC电性能和显微结构的影响。金属Ni的加入量一般在5％～10％能够有效的降低室温电阻率，升阻比保持较高的水平。金属Mn的加入量对于复合PTC的显微结构和电性

3、能都有很明显的影响，本实验条件下加入量一般在3×10_2％m01～6×10。2％mol，能够得到较为理想的显微结构和电性能。深入讨论金属Ni和金属Mn在PTC陶瓷中的复合形式。并通过对大量实验数据和实验现象的分析与总结，归纳出了相应的实验规律，并据此总结出了金属Ni／Mn／BaTiO。基复合PTC材料的物理模型。关键词：金属Ni：金属Mn：PTC：复合材料AbstractForthesakeofresearchingtheeffectofthecontentsofNi，MnandtheprocessofNi／Mn／BaTi03PTCcompositeswereman

4、ufactured．ToobtainalowresistivityofthePTCcompositesNiandFAnpowderswereaddedintoBaTi03PTCceramics．TheaimofaddingNiistoreducetheresistivityofthePTCcomposites．TheaimofaddingMnisnotonlyimprovingthePTCjumpofthePTCcompositesbutalsokeepingNifromoxygenated．ThecontentsofNi，MnandtheprocessofNi／M

5、n／BaTi03PTCcompositescaninfluencetheelectricpropertiesandmicrostructares．TheywereanalyzedinthisarticlebyinearlsofXRD，SEM，TG—DSCandanalyzingtheresultsanddataoftheexperiments．Theprocessincludingthesinteringprocessandtheannealingprocesswerediscussedinthisarticle．Inthepartofsinteringproces

6、sthesinteringtemperatureandthesinteringatmospherewerediscussed．Theexperimentsshowedthatthebestsinteringtemperatureisaround12604C～1270。C．Thetechnicalhighlightsofpartialreductiveatmosphereprocessandtheeffectofthisprocesswerealsodiscussedinparticular．Theexperimentsshowedthatpartialreducti

7、veatmosphereprocessisbetterthanthereductiveatmosphereprocessbutthecontentofgraphitemustbecontrolledcarefully．Inthepartofannealingprocesstheannealingtemperatureandtheannealingtimewerediscussed，Throughtheexperimentswecallconcludethattheannealingtemperatureshouldbearound950。Candtheannea