Bi₂O₃掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响及其机理

来源期刊：材料科学与工程学报2019年第6期

论文作者：陈永佳 刘建科

文章页码：973 - 1990

关键词：ZnO压敏电阻;Bi₂O₃掺杂;微观结构;电学性能;理论意义;

摘    要：采用传统电子陶瓷工艺制备了ZnO压敏电阻陶瓷,研究了Bi₂O₃的掺杂浓度对压敏陶瓷的显微结构和电学影响。利用多种表征手段对样品的性能进行分析。研究结果表明:压敏陶瓷的主晶相为铅锌矿型结构;随着Bi₂O₃浓度增大,压敏陶瓷的主要衍射峰逐渐向低角度方向偏移,同时出现明显的晶界相,且压敏陶瓷的平均晶粒尺寸呈先增大后减小趋势;当Bi₂O₃浓度为2.5mol%时,压敏陶瓷具有均匀的显微结构和较好的电学参数,此时平均晶粒尺寸D为225nm,击穿场强E_1mA达到最小值4600V/cm,非线性系数α达到最大值55.8,电阻在100KHz时的损耗角正切tanδ达到极小值（约0.1）,相对介电常数ε_r约为232。所制备的ZnO压敏陶瓷具有较好的压敏特性和较低的损耗,有利于改善ZnO基避雷器的综合性能。