Bi2O3掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响及其机理

作者：陈永佳; 刘建科

来源：材料科学与工程学报, 2019, 37(06): 973-1012.

DOI：10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2019.06.020

• ZnO压敏电阻
• Bi2O3掺杂
• 微观结构
• 电学性能
• 理论意义

采用传统电子陶瓷工艺制备了ZnO压敏电阻陶瓷,研究了Bi2O3的掺杂浓度对压敏陶瓷的显微结构和电学影响。利用多种表征手段对样品的性能进行分析。研究结果表明:压敏陶瓷的主晶相为铅锌矿型结构;随着Bi2O3浓度增大,压敏陶瓷的主要衍射峰逐渐向低角度方向偏移,同时出现明显的晶界相,且压敏陶瓷的平均晶粒尺寸呈先增大后减小趋势;当Bi2O3浓度为2.5mol%时,压敏陶瓷具有均匀的显微结构和较好的电学参数,此时平均晶粒尺寸D为225nm,击穿场强E1mA达到最小值4600V/cm,非线性系数α达到最大值55.8,电阻在100KHz时的损耗角正切tanδ达到极小值(约0.1),相对介电常数εr约为232。所制备的ZnO压敏陶瓷具有较好的压敏特性和较低的损耗,有利于改善ZnO基避雷器的综合性能。

• 单位
  陕西国防工业职业技术学院; 陕西科技大学