燃烧法制备ZnO纳米粉体及Pr系ZnO压敏陶瓷.pdf

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1、第3O卷第3期材料科学与工程学报总第137期Vo1．30No．3JournalofMaterialsScience&EngineeringJun．2012文章编号：1673—2812(2012)03—0395—05燃烧法制备ZnO纳米粉体及Pr系ZnO压敏陶瓷王茂华，王秋丽，沙燕红(常州大学化学化工学院，江苏常州213164)【摘要】以Zn(N0。)。和NH。CONH。为原料，通过燃烧法合成纳米Zn0粉体。用X射线衍射、扫描电镜、比表面积分析手段对所制备粉体的性能进行了表征。结果表明，制备的纳米氧化锌为纯相六角纤锌

2、矿结构。在三种反应模式中，当=0．85(贫燃比，SCS)时，晶粒尺寸为41．5nm，其比表面积为0．849m／g；当一1．67(化学计量比，VCS)时，晶粒尺寸为36．6nm，其比表面积为0．516m。／g；当一2．8(富燃比，SHS)时，晶粒尺寸为30．5rim，其比表面积为4．068m。／g。燃烧法制备的Pr系ZnO压敏陶瓷在1250℃烧结2h后，其电性能优异，晶粒尺寸约为3．5m，压敏电压(V)为5470V／cm，非线性系数(a)为27．84，漏电流(I)为11．5A。【关键词】燃烧合成；纳米粉体；ZnO压敏

3、陶瓷；微观结构中图分类号：TB33文献标识码：APreparationofZnONano—powderandPr-dopedVaristorCeramicsCombustionMethodWANGMao-hua，WANGl1．1i，SHAYan-hong(SchoolofChemistryandChemicalEngineering，ChangzhouUniversity，Changzhou213164，China)[Abstract]ZnOnano—powderwaspreparedwithZn(NO3)2and

4、NH2CONH2asrawmaterialsbythecombustionmethod．Thenano—powderwascharacterizedbymeansofX—raydiffractometry，scanningelectronmicroscopy，specificsurfaceanalysis．TheresultsshowedthatthenanocrystallineZnOispurehexagonalwurtzite．Thereactionproceededinthreemodes：一0．85(fu

5、el—lean，SCS)，thecrystallitesizeiS41．5nmandthespecificsurfaceareais0．849m。／g；一1．67(stoichiometric，VCS)，thecrystallitesizeis36．6nmandthespecificsurfaceareais0．516m。／g；：==2．8(fuel—rich，SHS)，thecrystallitesizeis30．5nmandthespecificsurfaceareais4．068m／g．ThePr—doped

6、ZnOvaristorsobtainedviacombustionsynthesismethodaftersinteringinairat1250~Cfor2hexhibitedexcellentelectricalproperties，thevaristorsproducedhavethegrainsizeofabout3．5umwithanonlinearcoefficientof27．84，avaristorvoltageof5470V／cm，andaIeakagecurrentof11．5uA．[Keywo

7、rds]combustionsynthesis；nano—powders；ZnOvaristor；microstructure到化学合成所需的温度，并且合成速度快，放出大量气1前言体。若选择合适的燃烧剂，可制得颗粒小、比表面积大的粉体，由于采用液相配料，易于保证组分均匀，适用燃烧合成工艺是利用原料自身的燃烧放热，来达于制备多组分氧化物。燃烧过程和粉体性质主要取决收稿日期：201卜07—20；修订日期：2011-09—19基金项目：江苏省自然科学基金资助项目(BK2009539)，常州市科技计划资助项目(CN2010

8、051)作者简介：王茂华(1967一)，男，博士，副教授，主要从事无机功能材料研究开发。E—mail：wmhzj2000@163．corn。通讯作者：王秋丽。女，硕士研究生。E-mail：wangqiulil125@163．tom。·396·材料科学与工程学报于氧化剂和还原剂种类及其化学计量比，还与引燃方加热。随着温度不断升高，前驱体溶解成液体状；随着式、加