prmno3前驱体对zno-pr6o11基压敏陶影响

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1、独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文（纸质版和电子版）的规定，即：本人唯一指定研究生院有权保留送交学位论文在学校相关部门存档，允许论文在校内被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。在论

2、文作者同意的情况下，研究生院可以转授权第三方使用查阅该论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：导师签名：日期：内蒙古科技大学硕士学位论文摘要ZnO基压敏电阻以ZnO-Bi2O3（ZnBiO）基压敏陶瓷为主要原料制备，是目前应用最广泛的压敏电阻，用于几乎所有电路的过压保护。与ZnBiO基压敏陶瓷相比，ZnO-Pr6O11（ZnPrO）基压敏陶瓷具有组分相对简单、化学稳定性好、抗老化特性优良等特点成为研究的热点。和传统ZnBiO基压敏陶瓷一样，ZnPrO基压敏陶瓷这些突出的功能特性同样依靠掺杂Cr2O3、Co2O3及MnO2等掺杂来实现。探索掺杂影响机理的研究也因

3、此成为ZnPrO基压敏陶瓷研究及应用的基础。ZnPrO基压敏陶瓷中添加MnO2时，晶界上易形成钙钛矿型PrMnO3颗粒相。然而，Mn以这种化合物形式添加时对ZnPrO系压敏陶瓷的影响机理尚不清楚，因此，本论文首先采用固相合成法制备出了纯相PrMnO3前驱体，并在保证Pr掺杂量为3mol%不变的基础上，研究了PrMnO3前驱体在0.25～1mol%范围内对所制备出的ZnPrO基压敏陶瓷的影响，同时采用唯象晶体生长动力学方法研究PrMnO3前驱体掺杂ZnPrO基压敏陶瓷在烧结过程中晶粒的生长机理。最后，对比分析了Mn以MnO2、MnCO3和PrMnO3三种不同氧化物形式

4、掺杂对ZnPrO基压敏陶瓷的相对密度、相组成、显微形貌及电性能等的影响。研究结果表明：在所研究的烧结温度（1250～1350℃）、掺杂量（0.25～1mol%）及保温时间（1～6h）范围内，0.25mol%PrMnO3前驱体掺杂ZnPrO基压敏陶瓷在烧结温度为1300℃时保温1h,可以获得致密度高、显微结构均匀、平均晶粒尺寸大并具有相对优良的电学特性的ZnPrO基压敏陶瓷。在烧结温度为1300℃下分别保温1，2，4，6小时，得出了随着PrMnO3前驱体掺杂量的增加，晶粒生长动力学指数n从3.73增加到4.67，激活能Q值变化范围为231.2～497.1KJ/mol的

5、结果，确定在掺杂PrMnO3前驱体的ZnPrO基压敏陶瓷在烧结过程中，ZnO晶粒生长机制主要是液相传质和颗粒相“钉扎”作用共同影响的。Mn以三种不同形式的掺杂对ZnPrO基压敏陶瓷相组成无明显影响，然而，以前驱体形式掺杂时，可显著改善陶瓷的烧结特性，但其对电学特性的优化作用相对较弱，其主要原因与以前驱体形式掺杂时，大部分Mn被“固定”于前驱体中，无法通过以离子形式在晶界上的分布来促进晶界势垒形成有关。研究结果为通过掺杂形式人为调控ZnPrO基压敏陶瓷的显微结构及性能提供了有效途径。关键词：ZnO；Pr6O11；压敏陶瓷；前驱体掺杂；压敏特性I内蒙古科技大学硕士学位论

6、文AbstractTheZnObasedvaristorusingZnO-Bi2O3(ZnBiO)basedvaristorceramicsasamajorrawmaterial,whichwasthemostwidelyusedonthemarkettoprotectthecircuitincaseofovervoltage.ZnO-Pr6O11(ZnPrO)basedvaristorceramicshavebeendiscussedextensivelynowadaysbecauseofitsgoodcharacteristiccomparedwithZnBiO

7、,suchassimplemicrostructure，excellentchemicalstability,agingresistanceandoutstandingelectricalnonlinearity.Toobtainthosedistinctiveproperties,ZnPrObasedvaristormustbedopantCr,CoandMnmetallicoxideinceramicsaswellasZnBiObasedvaristor.Also,toclarifythemechanismofdopinghasbecomethebasiso