镧铈稀土半成品合成ZnVMnNbO基压敏陶瓷基础研究

发布时间：2021-05-12 10:22

　　ZnVMnNbO基压敏陶瓷具有优良的压敏特性,而且可以在900℃烧结。在其原料中进一步添加少量稀土掺杂后,ZnVMnNbO基压敏陶瓷的非线性可进一步提高。然而,绝大多数已有研究采用的纯稀土掺杂也间接提高了该材料的生产应用成本。因此,本文以当地包头某生产线上的镧铈稀土半成品热分解镧铈复合稀土氧化物作为唯一稀土来源替代已有研究中的纯稀土氧化物,采用传统混合氧化物工艺合成高性能稀土掺杂ZnVMnNbO基压敏陶瓷。在此基础上,综合利用XRD、SEM、EDS和标准I-V测试等方法研究上述镧铈稀土半成品热分解产物掺杂量（0-0.25mol%）、烧结温度（850-925℃）、保温时间（2-5h）对该压敏陶瓷的影响及作用机理。最后,在最佳掺杂量与最佳制备工艺条件下,研究镧铈稀土半成品热分解产物掺杂与相同摩尔含量的镧铈纯稀土混合物掺杂对ZnVMnNbO基压敏陶瓷影响的差异。研究结果表明,ZnVMnNbO基压敏陶瓷由ZnO主晶相,以及ZnV₂O₄、ZnMn₂O₄、Zn₃（VO₄

【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 压敏陶瓷
    1.2 ZnO压敏陶瓷的概述
        1.2.1 ZnO压敏陶瓷的显微结构
        1.2.2 ZnO压敏陶瓷的I-V特性
        1.2.3 ZnO压敏陶瓷的主要参数
        1.2.4 ZnO压敏陶瓷的分类
    1.3 ZnO-V_2O_5系压敏陶瓷
    1.4 ZnVMnNbO基压敏陶瓷概述
        1.4.1 ZnVMnNbO基压敏陶瓷研究现状
        1.4.2 ZnVMnNbO基压敏陶瓷研究过程中存在的主要问题
    1.5 本课题研究的主要内容
    1.6 本课题研究的目的与意义
2 实验过程与研究方法
    2.1 实验过程
    2.2 陶瓷样品的相对密度分析
    2.3 物相组成分析
    2.4 形貌结构分析及能谱分析
    2.5 陶瓷样品的I-V特性测试
    2.6 陶瓷样品的微观电学参数计算
    2.7 陶瓷样品的晶粒生长动力学
3 稀土掺杂量对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观结构及压敏性能的影响
    3.1 镧铈稀土半成品热分解产物的表征
    3.2 稀土掺杂量对ZnVMnNbO基压敏陶瓷相对密度的影响
    3.3 稀土掺杂量对ZnVMnNbO基压敏陶瓷物相组成的影响
    3.4 稀土掺杂量对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观形貌的影响
    3.5 稀土掺杂量对ZnVMnNbO基压敏陶瓷E-J特性的影响
    3.6 稀土掺杂量对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观电学参数的影响
    3.7 本章小结
4 烧结温度对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观结构及压敏性能的影响
    4.1 烧结温度对ZnVMnNbO基压敏陶瓷相对密度的影响
    4.2 烧结温度对ZnVMnNbO基压敏陶瓷物相组成的影响
    4.3 烧结温度对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观形貌的影响
    4.4 烧结温度对ZnVMnNbO基压敏陶瓷E-J特性的影响
    4.5 烧结温度对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观电学参数的影响
    4.6 本章小结
5 保温时间对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观结构及压敏性能的影响
    5.1 保温时间对ZnVMnNbO基压敏陶瓷相对密度的影响
    5.2 保温时间对ZnVMnNbO基压敏陶瓷物相组成的影响
    5.3 保温时间对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观形貌的影响
    5.4 保温时间对ZnVMnNbO基压敏陶瓷E-J特性的影响
    5.5 保温时间对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观电学参数的影响
    5.6 本章小结
6 镧铈稀土半成品热分解产物掺杂ZnVMnNbO基压敏陶瓷生长动力学研究
7 不同形式的稀土掺杂ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观结构及压敏特性的影响
    7.1 不同形式的稀土掺杂ZnVMnNbO基压敏陶瓷实验组分确定
    7.2 不同形式稀土对ZnVMnNbO基压敏陶瓷相对密度的影响
    7.3 不同形式稀土对ZnVMnNbO基压敏陶瓷物相成分的影响
    7.4 不同形式稀土对ZnVMnNbO基压敏陶瓷显微形貌的影响
    7.5 不同形式稀土对ZnVMnNbO基压敏陶瓷E-J特性的影响
    7.6 不同形式稀土对ZnVMnNbO基压敏陶瓷微观电学参数的影响
    7.7 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]铈镧复合氧化物对ZnVCrO陶瓷显微结构及压敏性能的影响[J]. 赵鸣,李天宇,石钰.  材料导报. 2017(06)
[2]轻稀土分离研究进展[J]. 黄国强,张峰.  现代化工. 2015(10)
[3]ZnO-Pr6O11基压敏电阻的研究进展[J]. 赵鸣,郭巍,谢敏,宋希文.  材料导报. 2010(15)
[4]Effect of SiO2 addition on the microstructure and electrical properties of ZnO-based varistors[J]. Zhen-hong Wu 1),Jian-hui Fang 1,2),Dong Xu 3),Qin-dong Zhong 3),and Li-yi Shi 1,3) 1) Research Center of Nano Science and Technology,Shanghai University,Shanghai 200444,China 2) School of Science,Shanghai University,Shanghai 200444,China 3) School of Material Science and Engineering,Shanghai University,Shanghai 200072,China.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2010(01)
[5]氧化锌陶瓷低温导电特性研究(英文)[J]. 李燕山,李九宏,连红运,籍远明.  河南科学. 2008(02)
[6]V／Sb预合成粉对ZnO-V2O5基压敏电阻材料的影响[J]. 赵鸣,王卫民,张慧君,高峰,田长生.  稀有金属材料与工程. 2006(S2)
[7]氧化锌压敏陶瓷研究现状[J]. 沈刚,董发勤,袁昌来.  佛山陶瓷. 2004(03)
[8]铋添加剂对 ZnO-Bi2O3-Sb2O3-BaO 系压敏陶瓷晶相形成的影响[J]. 冯显灿,陈志雄.  功能材料与器件学报. 1997(03)

博士论文
[1]ZnVSb基压敏电阻陶瓷的低温烧结及电性能研究[D]. 赵鸣.西北工业大学 2007

硕士论文
[1]ZnO-Pr6O11基压敏电阻材料掺杂改性研究[D]. 冯海.中国地质大学（北京） 2011
[2]纳米ZnO压敏陶瓷的制备及性能研究[D]. 闫晓燕.太原理工大学 2003



本文编号：3183244