Bi0.5Na0.5TiO3和Bi0.5K0.5TiO3含量对三元固溶体系无铅PTC热敏陶瓷性能的影响

作者：赵瑞钰; 欧阳琪; 马名生^*; 陆毅青; 魏红康; 刘志甫^*

来源：材料导报, 2023, 37(10): 114-119.

DOI：10.11896/cldb.21110026

• PTC陶瓷
• 无铅化
• 钛酸钡
• 三元固溶体系
• 交流阻抗谱

PTC热敏陶瓷的无铅化是绿色智能加热及电路智能保护元件研制的重要前提。为了获得可在空气气氛下烧结且兼具高居里温度和高升阻比的无铅化PTC热敏陶瓷，本工作采用固相法制备了(1-x)BaTiO3-0.5xBi0.5Na0.5TiO3-0.5xBi0.5K0.5TiO3和0.98BaTiO3-0.02yBi0.5Na0.5TiO3-0.02(1-y)Bi0.5K0.5TiO3三元固溶体系无铅PTC热敏陶瓷材料，研究了不同含量的Na和K元素对无铅PTC热敏陶瓷材料的烧结特性和电学性能的影响。结果表明，BNT和BKT均与BaTiO3形成固溶体，随着BNT含量的增加，PTC陶瓷平均晶粒尺寸减小；当BNT和BKT含量相同时，PTC陶瓷可以在较宽的烧结温度范围内实现半导化，且在空气气氛下烧结温度为1 200℃的陶瓷样品具有最佳的PTC效应，其室温电阻率为128Ω·cm,升阻比为5个数量级，居里温度为142℃。

• 单位
  中国科学院上海硅酸盐研究所; 景德镇陶瓷大学