烧结温度和ZrO2掺量对ZnO压敏电阻微观结构与电气性能的影响

• 作者: 孙祥云 李鑫 陈雪琨
• 来源期刊: 山东农业大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 压敏电阻 烧结温度 电气特性
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 页码范围: 458-463
• 页数: 6页
• 分类号: TN347
• 字数: 3224字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-2324.2020.03.013

摘要

为研究烧结温度和ZrO2掺量对ZnO压敏电阻微观结构和电气性能的影响,本文通过固相烧结法得到不同烧结温度以及不同ZrO2掺杂下的ZnO电阻.通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析(EDS)研究了ZnO电阻的微观形貌,元素分布以及相位结构,并测量了试品的体密度、电位梯度、残压比、非线性系数以及泄漏电流.研究结果表明,ZrO2以独立的第二相形态独立存在于氧化锌晶粒之间,可以起到限制晶粒生长,提高电位梯度的作用.随着ZrO2掺杂量的不断增加,晶界层中的Mn,Sb,Co,Cr等元素含量呈现出先增加后减小的趋势,当ZrO2掺杂量超过1％时,ZnO电阻片电气性能急剧下降.随着烧结温度的不断增加,ZnO电阻片晶粒尺寸增大,电位梯度减小.当烧结温度高于1200℃时,部分ZrO2由单斜晶相转化为立方晶相,同时氧化锌孔隙率增加,导致非线性系数减小,残压比与泄漏电流增加.当烧结温度为1150℃,ZrO2掺杂量为1％时,ZnO压敏电阻达到整体最优电气性能:电位梯度E1mA=420 V/mm,非线性系数α=58,残压比CR=1.87,泄漏电流IL=3μA.本文的研究结果可以为高性能氧化锌电阻片的研发提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李鑫		15	46	5.0	6.0
2	孙祥云		14	12	2.0	3.0
3	陈雪琨		7	4	2.0	2.0