SiO₂掺杂浓度对ZnO压敏陶瓷结构与性能的影响

来源期刊：材料导报2019年第S1期

论文作者：陈永佳 刘建科

文章页码：161 - 164

关键词：ZnO压敏陶瓷;SiO₂掺杂;微观结构;电学性能;烧结机理;

摘    要：以（96.0-x）ZnO-2.0Pr₆O₁₁-0.5Sb₂O₃-0.5Co₂O₃-0.5Cr₂O₃-0.5Y₂O₃-xSiO₂为配方制备压敏电阻陶瓷,其中比例均为物质的量比,x分别为0.0%、0.8%、1.6%、2.4%。研究了SiO₂的掺杂浓度对该体系压敏电阻陶瓷微观结构和电学性能的影响。研究表明,压敏电阻陶瓷的主晶相为六方纤锌矿型结构,同时还含有SbYO₃、ZnCr₂O₄、ZnCo₂O₄、Zn₇SbO₁₂、Zn₂SiO₄和Pr₂O₃等晶相。随着SiO₂掺杂浓度的增大,ZnO压敏陶瓷的三个强衍射峰逐渐向低角度方向偏移,平均晶粒尺寸先减小后增大。当掺杂浓度为1.6%时,平均晶粒尺寸达到最小值（1.5μm）,击穿场强E_1mA达到最大值（385.6 V/mm）,非线性系数α达到最大值（84.2）,漏电流I_L达到最小值（1.1μA）。通过分析烧结机理、固溶体形成机理以及能量最低原理,本工作对以上现象进行了理论解释。