B₂O₃掺杂氧化锌压敏电阻烧结工艺的微观结构和电气特性

来源期刊：功能材料2020年第8期

论文作者：程宽 王雪芹 刘冬季 赵洪峰

文章页码：8189 - 8193

关键词：ZnO压敏电阻;烧结温度;陶瓷;电气特性;

摘    要：研究了在不同烧结温度下制备的直流ZnO压敏陶瓷的微观结构和电气特性。通过扫描电子显微镜,电流-电压的伏安特性,电容-电压和从小电流到大电流范围的X射线衍射图测量不同烧结温度下样品的电气参数和微观结构。实验结果表明在1150℃下烧结的样品晶粒尺寸比较均匀,非线性系数和泄漏电流分别为66和0.96μA/cm²,电压梯度为381 V/mm,直流氧化锌压敏电阻的综合性能达到最优。随着烧结温度的升高,ZnO晶粒尺寸（d）会变大,导致单位长度内晶界数量减少使氧化锌压敏电阻的电压梯度减少。晶粒的尺寸的增加可以阻断三角区的互联互通,使泄漏电流减小。当烧结温度高于1 150℃时,会造成Bi₂O₃的挥发使非线性系数降低。获得电压梯度为381 V/mm的直流氧化锌压敏电阻有利于优化超高压避雷器结构、电阻柱上的电位分布更加均匀。综上所述,制备B₂O₃掺杂的氧化锌压敏电阻配方最佳的烧结温度为1 150℃。