zno压敏电阻用纳米粉体及高压zno压敏电阻的制备

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1、南科技大学硕士研究生学位论文第}页摘要本论文在阐述ZnO压敏电阻器导电机理的基础上，分别采用共沉淀法、室温固相化学法和自蔓延燃烧法三种化学方法制备了ZnO压敏电阻用纳米粉体。通过成型、烧结、陶瓷表面金属化等』=艺制备r高压znO压敏电jH。错助DSC—TG、XRD、SEM、TEM、粒廖分右测试等手段对粉体前驱4纫的热行为、粉体的组成、粒度和形貌进行了表征，探讨了工艺参数对粉体粒度的影响。结果表明：(1)采用共沉淀法制备了中位径为89nm的掺杂2nO粉体，影响粉体粒度的因素有：沉淀剂的种类、主盐浓度、溶液的PH值、表面活性剂等。(2)采用室温固相化学法制备了中位径为23nm的球形掺杂zI

2、、0粉体，影响龄体粒度的因素有：反应物种类、反应物配比．研磨方式、球劈时n{J、前驱物洗涤方式等。(3)采用白蔓延燃烧法制备了中位径为67nm掺杂znO粉体。(4)室温固相化学法制各zn0掺杂纳米粉体具有产率高、成本低、粉体粒度小、分散性好等优点，是一种适合于工业化的方法。借助XRD、SEM、电性能测试等手段对压敏电阻啕瓷的组成及结构、压敏电阻的性能进行了表征，并探讨了工艺参数对压敏电阻性能的影响及其机理。结果表明：(1)随着烧结温度的升高、烧结时间的延长，znO压敏电阻的电位梯度降低；非线性系数起初增大，达到最大值后，随着烧结温度的继续升高或保温时间的继续延长而降低；漏电流的变化趋势

3、与非线性系数的变化趋势刚好相反。(2)自蔓延燃烧法、室温固相化学法(不含镨)、共沉淀法、传统固相法所得掺杂粉体经成型后分别在1000℃、1080℃、1130℃、1180℃烧结2h，获得的zn0压敏电阻的电位梯度分别为745．27V／mm、791．64V／mm、330．99V／mm、178．05V／mm；非线性系数分别为56．53、24．36、19．70、l3．31；漏电流分别为6uA、43uA、55uA、102uA。(3)采用室温固相化学法制备的掺有稀土Pr：0。的粉体，在1080℃烧结2h，制得的znO压敏电阻的电性能优于没有掺杂Pr。0。的压敏电阻，其电位梯度为864．39y／珊f

4、I】，非线性系数为28．75，漏电流为35uA。关键词：室温固相化学法自蔓延燃烧法共沉淀法znO掺杂纳米粉体高压zno压敏电阻南科技大学硕士研究生学位论文第lJ页Abstract0nthebaseOftheconductlonmechanlsmofZnovarlstor，ZnUnanopowderswerepreparedbyhydroxidecoprecipitation，solid—statereactionatroomtemperatureaIldself_propagatinghigh—temperaturesynthesisLSHS)methods．Thenhighv01ta

5、geZnOVaristorswereobtainedthroughm3lding，sintering，rrIetallizingtreatment，Thethermaldeconlpoundingofprecursors，composition，granula“ty，shapeofdopedZnopowderswereanalyzedbymeansofDSC-TG，XRD，SEM，TEMperfbrlnancemeasures，andtheeff色ctoftechn0109icparameters¨nthegranu】arityofpowderswerealsostudied．Allr

6、esultsshowthat，(1)dopedzn0powderwith89nmcanbesynthesizedbyhydroxidecoprecipitationthroughconn‘ollingprecipitators，zn2+concentration，pHvaluesandsurfactants．(2)dopedZnopowderwith23nmcanbeobtainedbysolid·statereactionatroomtenlperatureaftercontrollingfeagents，grindingconditionsandthe、Vayofwashingpr

7、ecursor．(3)dopedZnOpowderwith67nmcaⅡbepreparedbySHS．(4)Theadvantagesofthematerialsbysolid—statereactionatroomtemperaturearehighproductivity，lowcost，smallgranula“tyandgooddispersity，sothismethodappropriatestoindustrialization