Mn-Co-O系负温度系数热敏陶瓷掺杂制备及成型
发布时间：2020-08-02 21:39
【摘要】：在本文中用固相法、共沉淀法和水热法制备了陶瓷粉体,以Mn-Co-O体系为母体,掺杂一些金属离子,然后研究其相结构、微观结构以及一些电化学性质。另外,探究凝胶浇注成型制备热敏陶瓷的工艺,探究一些工艺条件的变化对凝胶浇注成型的固化时间的影响,以寻求合适的工艺条件满足工业化生产。主要研究内容如下:1.以Mn-Co-O体系为母体,用草酸盐共沉淀法制备了 Mn1.5-xCo1.5O4 (x=0,0.04, 0.08, 0.12,0.16, 0.2)样品,采用XRD、SEM和电学性能测试等手段,系统的研究了铈掺杂对样品相结构和电性能的影响。结果表明:随着铈含量的增加,样品的主相仍是尖晶石结构,伴随着析出富Ce的岩盐相。随着Ce的掺杂量由0增加到0.20, Mn-Co-O系NTC热敏电阻的电阻率由627 Ω·m增加到948 Ω·cm,材料常数由4382 K降到4140 K。x=0.16时样品的稳定性最高。2.以Mn-Co-O体系为母体,用三种方法制备Mn1.4Co1.2Ni0.4 NTC热敏陶瓷。用XRD、SEM和电学性能测试等手段系统的研究了不同的制备方法对材料的相结构和电性能的影响。测试了不同的制备方法制备的样品的粒径以及表观密度。结果表明:制备方法对样品的相结构和电学性能没有影响,主相都是尖晶石相,它们的电阻率和B值都差不多。水热法制备的样品的平均粒度最小,共沉淀法制备的样品具有最好的一致性。3.研究了凝胶浇注成型制备热敏陶瓷的工艺。用固相法制备Mn-Co-O体系热敏电阻,用XRD测试材料的相结构。TG用来测量样品的排胶曲线,用SEM测量烧结后样品的微观结构。探究成型过程中单体含量、引发剂含量以及温度对固化时间的影响。结果表明,粉体具有尖晶石结构,素坯有两个明显的失重峰,总失重约25%,在凝胶浇注成型过程中,随着单体含量的增加、引发剂含量的增加、温度升高,样品的固化时间都会缩短。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ174.75
【图文】：
合肥工业大学硕士学位论文体学位置，则电子可以导电。例如，ＮＴＣ热敏电阻材料中，一般有＋２、＋３和＋４等不同的价态，＋２价更倾向于占据Ａ位，＋３价更位，又因为Ａ－Ａ之间的距离比Ｂ－Ｂ的要大，所以，电子会在＋３价跃产生条约电导从而导电。但是我们知道过渡族金属氧化物是绝的机理是导带中有电子的存在或者是满带里有空穴，这样的话，过物是可以导电的，这就出现了新的疑问。Ｍｏｔｔ等人对此现象进行并提出了窄带理论：当原子之间的距离变大的时候能带会变窄，电流动。所以根据上面的这些理论我们可以知道，ＮＴＣ热敏电阻的利用同种过渡族金属具有不同的化学价且占据相同的晶体学位置的跳跃，电阻率下降，物质导电。例如含Ｍｎ的尖晶石结构导电机，是邋Ｍｎ４＋＋Ｍｎ３＋—Ｍｎ３＋＋Ｍｎ４＋。逡逑
发展［９］。逡逑ＮＴＣ热敏电阻的制备成本低，而且对温度非常的敏感，所以它的应用非常逡逑的广泛，图１．２是热敏电阻在各个方面的应用，下面列举了邋ＮＴＣ热敏电阻的几逡逑种常见应用：逡逑＾逦００邋丨邋ｍ邋ｔｖ逡逑ＰｅＢｏｎａｌＣｏｍｐｕｉｐｒ逦似邋ｌｖ邋ＰＤＡ邋Ｐ．ｇｃｒ邋Ｄ＾ｔｏｌ邋ＶＣＲ邋Ｃａｍｅｒａ逡逑＾邋ｉｉ％ｉ逡逑f⒎迩棋义希颍荆咤危椋睿澹悖瑁幔睿耄椋戾危堪礼棋澹椋浚颍巍觯觯酰В义希停恚椋模蓿耄校瑁椋悖蝈危穑澹睿悖椋戾义希掊危惧危ュ澹徨义希茫螅螅螅悖簦樱沐澹﹀澹裕酰睿澹蝈澹茫腻澹粒幔簦镥澹茫瑁幔螅纾澹蝈澹遥悖悖瑁幔椋蓿悖螅猓妫沐澹拢幔耄澹颍义贤迹保踩让舻缱杵鞯挠τ缅义希疲椋珏澹保插澹裕瑁邋澹幔穑穑欤椋悖幔簦椋铮铄澹铮驽澹簦瑁邋澹簦瑁澹颍恚椋螅簦铮蝈义希ǎ椋┪露炔饬亢涂刂疲郏保ǎ蒎义希危裕萌让舻缱璧男矶嘤τ弥校τ玫淖疃嗟木褪俏露炔饬浚ǔ５氖褂梅藉义戏ㄊ牵危裕萌让舻缱栌胍桓鼍艿牡缱瑁抑苯哟敲吹弊柚当浠氖焙蝈义现苯涌梢宰怀傻缪沟谋浠佣ㄈ氡冉下废呋蛘呤堑テ模粒慕尤肟冢义险庋奈露炔饬糠椒ǖ牡缏贩浅５募虻ィ缦峦妓荆哄义希村义
本文编号：2779102
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ174.75
【图文】：
合肥工业大学硕士学位论文体学位置，则电子可以导电。例如，ＮＴＣ热敏电阻材料中，一般有＋２、＋３和＋４等不同的价态，＋２价更倾向于占据Ａ位，＋３价更位，又因为Ａ－Ａ之间的距离比Ｂ－Ｂ的要大，所以，电子会在＋３价跃产生条约电导从而导电。但是我们知道过渡族金属氧化物是绝的机理是导带中有电子的存在或者是满带里有空穴，这样的话，过物是可以导电的，这就出现了新的疑问。Ｍｏｔｔ等人对此现象进行并提出了窄带理论：当原子之间的距离变大的时候能带会变窄，电流动。所以根据上面的这些理论我们可以知道，ＮＴＣ热敏电阻的利用同种过渡族金属具有不同的化学价且占据相同的晶体学位置的跳跃，电阻率下降，物质导电。例如含Ｍｎ的尖晶石结构导电机，是邋Ｍｎ４＋＋Ｍｎ３＋—Ｍｎ３＋＋Ｍｎ４＋。逡逑
发展［９］。逡逑ＮＴＣ热敏电阻的制备成本低，而且对温度非常的敏感，所以它的应用非常逡逑的广泛，图１．２是热敏电阻在各个方面的应用，下面列举了邋ＮＴＣ热敏电阻的几逡逑种常见应用：逡逑＾逦００邋丨邋ｍ邋ｔｖ逡逑ＰｅＢｏｎａｌＣｏｍｐｕｉｐｒ逦似邋ｌｖ邋ＰＤＡ邋Ｐ．ｇｃｒ邋Ｄ＾ｔｏｌ邋ＶＣＲ邋Ｃａｍｅｒａ逡逑＾邋ｉｉ％ｉ逡逑f⒎迩棋义希颍荆咤危椋睿澹悖瑁幔睿耄椋戾危堪礼棋澹椋浚颍巍觯觯酰В义希停恚椋模蓿耄校瑁椋悖蝈危穑澹睿悖椋戾义希掊危惧危ュ澹徨义希茫螅螅螅悖簦樱沐澹﹀澹裕酰睿澹蝈澹茫腻澹粒幔簦镥澹茫瑁幔螅纾澹蝈澹遥悖悖瑁幔椋蓿悖螅猓妫沐澹拢幔耄澹颍义贤迹保踩让舻缱杵鞯挠τ缅义希疲椋珏澹保插澹裕瑁邋澹幔穑穑欤椋悖幔簦椋铮铄澹铮驽澹簦瑁邋澹簦瑁澹颍恚椋螅簦铮蝈义希ǎ椋┪露炔饬亢涂刂疲郏保ǎ蒎义希危裕萌让舻缱璧男矶嘤τ弥校τ玫淖疃嗟木褪俏露炔饬浚ǔ５氖褂梅藉义戏ㄊ牵危裕萌让舻缱栌胍桓鼍艿牡缱瑁抑苯哟敲吹弊柚当浠氖焙蝈义现苯涌梢宰怀傻缪沟谋浠佣ㄈ氡冉下废呋蛘呤堑テ模粒慕尤肟冢义险庋奈露炔饬糠椒ǖ牡缏贩浅５募虻ィ缦峦妓荆哄义希村义
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