烧结助剂添加对BaTiO 3 /K 0.5 Bi 0.5 TiO 3 陶瓷PTC性能的影响
发布时间：2021-06-12 22:47
BaTiO3基PTCR陶瓷主要应用于电子通讯和家用电器等方面。随着电子产品向无铅化和小型化发展,对PTC陶瓷性能的要求越来越高,低室温电阻率,高升阻比和高居里温度成为迫切需要解决的问题。本论文以BaTiO3/K0.5Bi0.5TiO3为基体,分别添加烧结助剂（CuO、Na2Ti6O13和SiO2）,将陶瓷在还原气氛（N2、Ar）中烧结,随后于空气中进行再氧化处理,研究了烧结助剂添加对BaTiO3/K0.5Bi0.5TiO3陶瓷物相组成、显微结构和PTC性能的影响。为进一步提高居里温度TC,在BaTiO3中添加更高浓度的K0.Bi0.5TiO3,将陶瓷在氢气气氛中烧结,随后于具有不同氧分压的气氛中进行再氧化处理,研究了氢气气氛烧结对BaTiO3/K0.5Bi0.5TiO3陶瓷半导特性和不同氧分压对其PTC性能的影响。本研究旨在寻求一种新型无铅BaTiO3基PTCR陶瓷的配方组成和制备工艺。首先,本论文采用固相法制备CuO添加的Ba0.96（Bi0.5K0.5）0.04TiO3陶瓷,在氮气气氛中烧结。结果表明：当CuO添加量0.05%≤x≤0.20%时,陶瓷晶粒大小分布均匀,晶界清晰,具有...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BaTiOsPTC殉瓷示惫圈
３．３结果与讨论??３．３．１铜离子存在价态的表征??为了研究陶瓷样品中铜离子的存在价态情况，图３－２为在氮气气氛下烧结的??Ｂ化９６（Ｂｉ〇．５Ｋ〇．５）０．０４Ｔｉ〇３－〇．０２?％ＣｕＯ陶瓷样品的室温拉曼光谱。依照群理论和査阅相关资??料可知，初基胞包括两个分子单元，因此在中屯区域就会有１２种振动模式，包括３种??声模（ＡＵ＋２ＢＵ），６种红外激活模式（３ＡＵ＋３ＢＵ）和３种拉曼激活模式（３Ａｇ＋３Ｂｇ），由??于存在这种位置的对称性，因此只有氧原子对拉曼模式有贡献，所ＷＣｕ原子的这些振??动模式都是稳定存在的心。从图中可Ｗ看出，Ｂａ〇．９６（Ｂｉ〇．５Ｋ〇．５）ｏ．〇４Ｔｉ〇３－０．０２％ＣｕＯ陶瓷??样品显示出一种或两种拉曼激活光频声子（Ａｇ＋Ｂｇ）。在２１８ｃｍ－ｉ处的峰为Ｃ化０的Ａｇ??和Ｂｇ?（１）振动模式产生的，在２８６?ｃｍ－ｉ处的峰为ＣｕＯ的Ａｇ振动模式产生的口７］。因此，??可充分证明在还原气氛烧结过程中，Ｃｕ２＋部分被还原成Ｃｕ＋，共同存在于陶瓷中，形??成表面受主态
Ｆｉｇ．３－３?Ｔｈｅ?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?Ｂａ〇．９６（Ｂｉ〇．５Ｋ〇．５）〇．〇４Ｔｉ〇３－：ｃＣｕＯ（：ｃ＝０－０．８０?％）?ｃｅｒａｍｉｃｓ??３．３．３?Ｂａ〇．９６（Ｂｉ〇．５Ｋ〇．ｓ）ｏ．〇４Ｔｉ〇３－Ａ：ＣｕＯ?陶瓷显微结构分析??图３－４是不同ＣｕＯ慘杂量的Ｂａ〇．９６（Ｂｉ〇．航）．５）〇．〇４Ｔｉ〇３陶瓷样品经抛光热腐蚀后的表面扫??描照片。从图３－４中可Ｗ看出，当；ｃ《０．２０?％时，陶瓷样品的晶粒尺寸分布均匀，晶界清??晰。晶粒尺寸小，晶界数量则增多，而ＰＴＣ效应就属于一种晶界效应，故晶粒细小，晶??界清晰的陶瓷样品有良好的ＰＴＣ效应，这也与阻温测试的结果相一致。随着ＣｕＯ含量的??增加，晶粒尺寸有增大的趋势。当ＪＣ＝０时，陶瓷样品的平均晶粒尺寸约为１．０＾ｉｍ，当??＾＝０．８０％时，陶瓷样品的平均晶粒尺寸増长到２．５＾。左右。这主要是因为在烧制过程中??陶瓷内部产生了少量液相，而液相最先溶解在粉末颗粒的棱角处，使得晶粒之间的接触??变的容易，同时，小晶粒依附和包裹在大晶粒表面，导致晶粒尺寸统一增加，平均晶粒??尺寸増大。并且
【参考文献】：
期刊论文
[1]BaTiO3系PTC热敏电阻材料的研究进展[J]. 方志远,沈春英,丘泰. 电子元件与材料. 2010(10)
[2]Nb掺杂BaTiO%3-Bi0.5K0.5TiO3陶瓷系统PTCR性能的研究[J]. 韦继锋,蒲永平,毛玉琴. 人工晶体学报. 2010(S1)
[3]BaTiO3-Na0.5Bi0.5TiO3无铅PTCR陶瓷研究[J]. 韦继锋,蒲永平,王瑾菲,杨公安. 稀有金属材料与工程. 2009(S2)
[4]La-Mn共掺杂的钛酸钡陶瓷还原再氧化研究[J]. 蒲永平,陈小龙,杨文虎,王瑾菲,吴海东. 人工晶体学报. 2009(04)
[5]液相添加剂对BaTiO3系无铅PTC陶瓷烧结温度的影响[J]. 王瑾菲,蒲永平,杨公安,杨文虎. 中国陶瓷. 2009(08)
[6]Nb2O5掺杂高温无铅（Ba,Bi,Na）TiO3基PTCR陶瓷结构与电性能研究[J]. 李燕燕,李国荣,王天宝,郑嘹赢,冷森林,殷庆瑞. 无机材料学报. 2009(02)
[7]无机非金属材料中的无铅化研究进展[J]. 蒲永平,王瑾菲,杨文虎,杨公安. 材料导报. 2007(12)
[8]国内外压电陶瓷的新进展及新应用[J]. 李晓娟,李全禄,谢妙霞,郝淑娟,杨贵考,周九茹,马晴. 硅酸盐通报. 2006(04)
[9]功能陶瓷材料及其应用研究进展[J]. 李龙土. 硅酸盐通报. 2005(05)
[10]PTC陶瓷材料的发展及应用[J]. 周秀娟,刘心宇. 电工材料. 2005(03)
本文编号：3226438
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BaTiOsPTC殉瓷示惫圈
３．３结果与讨论??３．３．１铜离子存在价态的表征??为了研究陶瓷样品中铜离子的存在价态情况，图３－２为在氮气气氛下烧结的??Ｂ化９６（Ｂｉ〇．５Ｋ〇．５）０．０４Ｔｉ〇３－〇．０２?％ＣｕＯ陶瓷样品的室温拉曼光谱。依照群理论和査阅相关资??料可知，初基胞包括两个分子单元，因此在中屯区域就会有１２种振动模式，包括３种??声模（ＡＵ＋２ＢＵ），６种红外激活模式（３ＡＵ＋３ＢＵ）和３种拉曼激活模式（３Ａｇ＋３Ｂｇ），由??于存在这种位置的对称性，因此只有氧原子对拉曼模式有贡献，所ＷＣｕ原子的这些振??动模式都是稳定存在的心。从图中可Ｗ看出，Ｂａ〇．９６（Ｂｉ〇．５Ｋ〇．５）ｏ．〇４Ｔｉ〇３－０．０２％ＣｕＯ陶瓷??样品显示出一种或两种拉曼激活光频声子（Ａｇ＋Ｂｇ）。在２１８ｃｍ－ｉ处的峰为Ｃ化０的Ａｇ??和Ｂｇ?（１）振动模式产生的，在２８６?ｃｍ－ｉ处的峰为ＣｕＯ的Ａｇ振动模式产生的口７］。因此，??可充分证明在还原气氛烧结过程中，Ｃｕ２＋部分被还原成Ｃｕ＋，共同存在于陶瓷中，形??成表面受主态
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【参考文献】：
期刊论文
[1]BaTiO3系PTC热敏电阻材料的研究进展[J]. 方志远,沈春英,丘泰. 电子元件与材料. 2010(10)
[2]Nb掺杂BaTiO%3-Bi0.5K0.5TiO3陶瓷系统PTCR性能的研究[J]. 韦继锋,蒲永平,毛玉琴. 人工晶体学报. 2010(S1)
[3]BaTiO3-Na0.5Bi0.5TiO3无铅PTCR陶瓷研究[J]. 韦继锋,蒲永平,王瑾菲,杨公安. 稀有金属材料与工程. 2009(S2)
[4]La-Mn共掺杂的钛酸钡陶瓷还原再氧化研究[J]. 蒲永平,陈小龙,杨文虎,王瑾菲,吴海东. 人工晶体学报. 2009(04)
[5]液相添加剂对BaTiO3系无铅PTC陶瓷烧结温度的影响[J]. 王瑾菲,蒲永平,杨公安,杨文虎. 中国陶瓷. 2009(08)
[6]Nb2O5掺杂高温无铅（Ba,Bi,Na）TiO3基PTCR陶瓷结构与电性能研究[J]. 李燕燕,李国荣,王天宝,郑嘹赢,冷森林,殷庆瑞. 无机材料学报. 2009(02)
[7]无机非金属材料中的无铅化研究进展[J]. 蒲永平,王瑾菲,杨文虎,杨公安. 材料导报. 2007(12)
[8]国内外压电陶瓷的新进展及新应用[J]. 李晓娟,李全禄,谢妙霞,郝淑娟,杨贵考,周九茹,马晴. 硅酸盐通报. 2006(04)
[9]功能陶瓷材料及其应用研究进展[J]. 李龙土. 硅酸盐通报. 2005(05)
[10]PTC陶瓷材料的发展及应用[J]. 周秀娟,刘心宇. 电工材料. 2005(03)
本文编号：3226438
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