氧化锌压敏陶瓷个人总结

探究掺杂二氧化钛对氧化锌压敏陶瓷

的影响

个人项目总结

学院材料与化学工程学院

专业无机非金属材料与工程

班级 13级无机非2班

指导教师徐海燕

提交日期 2016、1、2 在大三刚开学的时候，李燕老师对我们说我们大三的学生要做一

个CDIO项目，刚听到这个消息的时候，我的心里就在想“完了，自己的实践能力不好，以前从来没有做过这种项目，怎么办呢”，当时不知道怎么办，就按照老师的说法去找指导老师，我和室友一起找的老师是徐海燕老师，刚开始去见老师的时候，什么都没有准备，被老师教育了一顿，后来我们在去见老师的时候，都是先准备好每个人要说的东西，然后这样就不会害怕了，就这样在老师的指导下，我们一点一点把实验给做完，得到了我们想要的东西，在这次试验中，我学到了“学中做，做中学”实验原则和团队合作的实验精神，刚开始做实验的时候，我们一窍不懂，对要做什么，怎么去做一点都不了解，从最开始的实验任务布置下来，到去图书馆网上查找文献资料，再到实验方案的设计，以及后来的实验具体操作过程，我从中间的过程学到了很多知识，从对实验的一无所知，到后来知识的一点一点总结，我感觉到从书本上学到的知识得到了充分的运用。

我们一大组有十个人，后来因为实验的需要，我们学要不同条件下的实验结果，所以我们这一大组分成了三个小组，我们这组有四个人，在我们这四个人之中，每个人都有自己的任务，在每一次老师布置任务下来之后，我们都会分工好每个人需要做的东西，这样每个人都有事情可做，避免了有人偷懒的情况。

经过了差不多一个学期的实验，CDIO就快要结束了，结题汇报很快就要进行了，在整个CDIO项目期间，我感觉最重要的不是实验结果，而是实验过程让我们学到了些什么，需要掌握的知识，实验态度，

要培养我们的是，对实验要很认真，不能抱着打酱油的态度，让自己的同伴来做整个实验，而自己却在其他地方做一些其他事情，整个项目的参与过程让我体验到了实验的艰辛，也让我懂得了项目学分获得的不易，真心希望以后可以有更多这样的实验项目可以让我们来做，对我们以后的操作能力，以及以后步入社会后，参与到其他重大型的实验项目都有很大的帮助。

一．实验前的准备

无论在做什么之前，都要有一定的准备，这样才不至于等到以后发现问题重头再来，做实验更是如此。在实验前期的资料准备很重要。在网上的文献检索与查阅，图书馆查阅资料，并准备出实验的方案。在做一个实验之前就要写好实验方案，每一步要做什么，每一天去做什么，我们要制备的东西是什么，结构组成，怎样去制备，需要哪些原料，实验过程中怎样去制备，需要用到哪些仪器，以及样品制备好以后的检测问题，参考类似的实验，得到适用于我们自己实施可行的方案。我们的小组每个人都有自己的分工，我负责的是ZnO压敏陶瓷的原理特性及表征参数：

ZnO压敏电阻器是一类电阻值与外加电压成显著的非线性关系的半导体陶瓷，其U-I特性服从关系式: I=(U/C)α

ZnO压敏电阻器常用的性能参数有压敏电压漏电流、非线性系数、通流值、能量耐量、限制电压比等，其中压敏电压、漏电流、非线性系数表示了压敏电阻器的小电流特性，通流值、能量耐量、限制电压

比则表示的是大电流特性。此外，表征压敏元件性能参数还有电压温度系数，固有电容等。

1.非线性系数α

压敏电阻器的非线性系数α，亦称电压指数，是指在给定的电压下，压敏电阻器U-I特性曲线上某点的静态电阻Rj与动态电阻Rd之比值，即：

或

式中，U ：施加于压敏电阻器上的电压；

I ：流过压敏电阻器的电流；

C ：材料系数。

材料系数C的量纲为欧姆，其数值等于流过压敏电阻器的电流为1A时的电压值。若己知压敏电阻器的C值，由式(3)、式(4)和式(5)就可以求出压敏电阻器任意电压下的电流值。而对于实际的压敏电阻器，在整个U-I关系范围，α并不是一个常数。在预击穿区和回升区，

α值都很小；在击穿区，α值很大，可以达到50以上。本文中提到的非线性系数α，是在I=1mA的条件下的α值。

2. 压敏电压U1mA

压敏电阻的线性向非线性转变的电压转变时，位于非线性的起点电压正好在I-V曲线的的拐点上，该电压确定为元件的启动电压，也称为压敏电压，

是由阻性电流测试而得的。由于I-V曲线的转变点清晰度不明显，多数情况下是在通1mA电流时测量的，用U1mA来表示。对于一定尺寸规格的ZnO压敏电阻片，可通过调节配方和元件的几何尺寸来改变其压敏电压。亦有使用10mA电流测定的电压作为压敏电压者，以及使用标称电流测试者，标称电压定义为0.5mA/cm2，电流密度测定的电场强度E0.5表示，对于大多数压敏电阻器而言，这个值更接近非线性的起始点。3. 漏电流IL压敏电阻器进入击穿区之前在正常工作电压下所流过的电流，称为漏电流IL。漏电流主要由三部分贡献：元件的容性电流，元件的表面态电流和元件晶界电流。一般对漏电流的测量是将0.83倍U1mA的电压加于压敏电阻器两端，此时流过元件的电流即为漏电流。根据压敏电阻器在预击穿区的导电机理，漏电流的大小明显地受到环境温度的影响。当环境温度较高时，漏电流较大；反之，漏电流较小。可以通过配方的调整及制造工艺的改善来减小压敏电阻器的漏电流。研究低压元件的漏电流来源是很重要的，为了促进ZnO晶粒的长大，低压元件中通常会添加大量的TiO2，过

量掺杂造成压敏元件漏电流增大[6]～[9]，在元件性能测试时容易引入假象，例如压敏电压和启动电压偏离较大。测试元件的非线性时，我们希望漏电流以通过晶界的电流为主。但低压元件普遍存在吸潮现象，初烧成的低压元件漏电流可以保持在4～20μA内，放置8～24h 后，元件的漏电流可以增大到200μA。这样的元件的晶界非线性并没有被破坏，但却表现出非线性低，压敏电压也稍有降低的表象。

3.通流值

通流能力是衡量压敏电阻工作区的好坏的指标。按技术标准，通流值为压敏电阻器允许通过的最大电流值。采用二次冲击测试，以8/20μs波形脉冲电流作二次最大电流冲击，需保证压敏电压变化率小于10%。压敏电阻器的通流能力与材料的化学成分、制造工艺及其几何尺寸等因素有关，应合理设计材料的配方和工艺制度，以获得性能优良的压敏电阻器。通流能力的提高，对于提高ZnO压敏电阻器的性能非常重要，它显示出了ZnO压敏电阻器能够承受多大电流冲击和大电流冲击后性能的稳定性。因此，提高ZnO压敏电阻器的通流能力是很有意义的。

4.限制电压比

限制电压比是指在通流能力实验中通过特定电流时加在压敏电阻器两端的电压Up与压敏电压U1mA的比值。它体现了压敏电阻器在大电流通过时的非线性特性，限制电压比越小，越能起到保护电路的作用。通流值和限制电压比一同反映了压敏电阻工作特性的好坏，即

是压敏电阻通流值越大越能吸收浪涌电流，限制电压比越小，分流作用就越明显，保护特性就越好。

这是我在准备ZnO压敏陶瓷的原理特性和表征参数涉及到的知识点时用到的书籍。

二．运用相关理论知识设计出实验方案

ZnO是六方晶系纤锌矿结构，晶胞结构如图，其化学键处于离子键与共价键的中间键型状态，氧离子以六方密堆，锌离子占据一半的四面体空隙，锌和氧都是四面体配位。ZnO是相对开放的晶体结构，开放的结构对缺陷的性质及扩散机制有影响，所有的八面体间隙和一半的四面体间隙是空的，正负离子的配位数均为4，所以容易引入外部杂质，ZnO熔点为2248，密度为5.6g/cm3，纯净的ZnO晶体，其能带由02-的满的2p电子能级和Zn2+的空的4s能级组成，禁带宽度为3.2～

添加剂在ZnO压敏陶瓷中作用机理的综述

收稿日期:2003-09-26 　作者简介:刘文斌(1980-),男,西南科技大学在读研究生. 　文章编号:1009-9700(2004)02-0001-04 添加剂在ZnO 压敏陶瓷中作用机理的综述 刘文斌,徐光亮,刘桂香 (西南科技大学,四川绵阳621000) 摘　要:简要介绍压敏陶瓷的一些基本理论,并综述每种添加剂对ZnO 压敏陶瓷微观结构和性能的影响规律,从理论上阐述各类添加剂的作用机理.关键词:添加剂;ZnO 压敏陶瓷;作用机理 中图分类号:T M 54;T N 304193 文献标识码:B A revie w on the effects of additives on the property of Z nO varistor ceramics LI U Wen 2bin ,X U G uang 2liang ,LI U G ui 2xiang (S outhwest University of Science and T echnology ,M ianyang 621000,S ichuan ) Abstract :The basic theory of varistor ceramics is briefly elucidated ,and the effects of different additives on the properties of ZnO varistor ceramics summarized.The mechanism by which the additives affect the properties of the ceramics are als o elucidated.K ey w ords :additive ;ZnO varistor ceramics ;affecting mechanism 压敏电阻器是一种电阻值随外加电压的增加而敏感地变化的电子陶瓷器件.其材料是半导体,通常由半导体晶粒和绝缘性的晶界形成特殊的微观结构,所具有的高非线性特性使其在过电压保护及稳压等方面的用途广泛.近年来,很多人对以ZnO 为基体掺入多种微量添加剂而形成的低压ZnO 压敏陶瓷进行了大量的研究,本文着重对这方面的研究情况作一综述. 1　基本理论 ZnO 压敏电阻的压敏电压可表示为: V 1mA =NV 0=L (V 0/d 0) (1) 式中:N 为电极间平均晶粒数;V 0为每个晶粒的电压降;L 为ZnO 陶瓷芯片厚度;d 0为晶粒直径. 根据G.D.Mahan 等 [1～4] 人提出的分立双肖特 基势垒模型(见图1). 求解泊松方程[5] ΦB =q Ψ=q 2Ns 2/2ε0εr Nd (2)b =Ns/Nd =(2ε0εr ΦB /q 2Nd )1/2(3 ) 图1　分立双肖特基势垒模型 式中:ΦB 是平衡时费米能级至边界势垒顶部的高度,Ψ为电势,q 为电子电荷,Nd 为施主浓度,N S 为受主面电荷密度,ε0为真空介电常数,εr 为相对介电常数,b 为耗尽层宽度. 由隧道效应解释ZnO 压敏电阻器的特性[6],可写出热激发电流J 的表达式如下: J =J 0exp [-4(2m ) 1/2 ΦB 3/2/3qhE] =J 0exp[-r/E] (4)α=r/E =4(2m )1/2ΦB 3/2/3qhE (5) 式中:α为非线性系数,E 为能量与热激发的激 活能相关. 总第137期2004年4月 南　方　金　属 S OUTHERN MET A LS Sum.137April 2004

ZnO压敏陶瓷的发展现状

430 材料科学 华北电力大学博士电力基金资助 ZnO 压敏陶瓷的发展现状 刘东雨1, 2 徐鸿1 杨昆1 李斌1 蔡国雄2 1. 华北电力大学动力工程系，北京102206 2. 中国电力科学研究院，北京100085 摘要： 本文从高电压和低电压两个方面综述了ZnO 压敏陶瓷的发展现状。指出化学法制备压敏陶瓷粉体是一种很有发展潜力的方法。在制备低压ZnO 压敏电阻方面需深入研究抑制晶粒异常长大，提高压敏电阻非线性系数和通流能力的添加剂。 关键词：ZnO 压敏陶瓷，压敏电压，通流能力 Development of Zinc Oxide Varistor Ceramic Liu Dongyu 1,2, Xu Hong 1, Yang Kun 1, Li Bin 1, Cai Guoxiong 2 (1. Department of Power Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206 2. China Electric Power Research Institute, Beijing 100085) Abstract: The development of high-voltage and low-voltage zinc oxide varistor ceramic was reviewed in this paper. Manufacturing ZnO varistor ceramic powder by chemical method is a potential method for improving varistor’s electric properties. For making low voltage varistor, it is worth to study additives which improve nonlinearity exponent and current capacity of the ZnO varistor. Key Words: ZnO varistor, breakdown voltage, current capability 自1968年日本松下电器公司首先研制成功氧化锌压敏陶瓷以来，由于它具有优异的非 线性电压──电流特性和吸收能量（浪涌）的能力，经过近三十年的研究与开发，在电子线路和电力系统的过电压保护中得到广泛的应用。在高电压方面，用ZnO 压敏陶瓷阀片制作的氧化物避雷器（MOA ）已取代SiC 避雷器用于电力系统的过压保护和浪涌吸收，用ZnO 压敏陶瓷制作的压敏电阻已取代齐纳二极管用于电子线路中稳压和脉冲抑制[1～4]。在低电压 方面，用ZnO 压敏陶瓷制作的低压压敏电阻已用作IC 保护，CMOS 保护，液晶显示驱动元件，电压波动检测元件，直流电平移位元件以及均压元件等[3,5,6]。虽然经过35年的发展ZnO 压敏陶瓷无论是在高电压方面还是在低电压均得到了广泛的应用，但MOA 存在尺寸偏大的问题，尤其是配合GIS 时，尺寸问题更为突出[7]。在低压方面，随压敏电压降低，非线性系数降低，使ZnO 压敏电阻性能恶化。然而作为液晶显示驱动元件，若压敏电阻的压敏电压低于15V ，就可以显著降低能耗，降低液晶显示器的成本。为此，本文从高压和低压两方面介绍ZnO 压敏电阻研究进展情况。 1. ZnO 压敏陶瓷的电性能参数 ZnO 压敏陶瓷或称压敏变阻器（varistor ）是一类电阻值随加于其上的电压而灵敏变化 的电子陶瓷。其工作原理是基于所用压敏电阻特殊的非线性电流─电压(Ｉ─Ｖ)特性。电流─电压的非线性特性主要表现在, 当电压低于某一临界电压(阀值电压V B )之前, 变阻器的阻值非常高, 其作用接近于绝缘体(其Ｉ─Ｖ关系服从于欧姆定律), 当电压超过这一临界值时, 电阻就会急剧减少, 其作用又相当于导体(其Ｉ─Ｖ关系为非线性), 此时，Ｉ─Ｖ关系可用下式表示: Ｉ=(Ｖ/Ｃ)α _______________________________________________________________________________https://www.sodocs.net/doc/5913869365.html,

ZnO压敏陶瓷的研究进展概要

ZnO压敏陶瓷的研究进展 摘要：ZnO压敏陶瓷是众多压敏陶瓷中性能最优异的一种，它是以ZnO为主原料，通过掺杂Bi2O3、TiO2、Co2O3、MnO2、Cr2O3和Nb2O5等氧化物改性烧结而成。本文通过介绍ZnO粉体的合成方法、掺杂改性等方面入手，对ZnO压敏陶瓷的发展趋势进行探讨，并针对某些共性问题提出自己的一些看法。 关键词：ZnO压敏陶瓷；掺杂；制备；发展趋势 The development trends of ZnO varistor ceramic Abstract: The ZnO varistor ceramic is one of the varistor ceramics which with best properties. The main raw material is ZnO, then mixed with some oxides ,such as Bi2O3、TiO2、Co2O3、MnO2、Cr2O3、Nb2O5 and so on ,to change it’s properties and sinter it .This text briefly described the methods of producing ZnO powder and mixing something to change the properties of it .Present situation in development of varistor ceramic as well as its developing tendency was also analyzed .Some suggestions and opinions were proposed for problems on common characteristics. Key words: ZnO varistor ceramic; mixed; produce; developing tendency 1.前言 ZnO压敏陶瓷是一种多功能新型陶瓷材料，它是以ZnO主为体，添加若干其他改性金属氧化物的烧结体材料。它显示出优良的伏安特性，具有非线性系数大，耐大电流冲击，抗浪涌能力强等特点，能起到过压保护、抗雷击、抵制瞬间脉冲的作用，成为应用最广泛的压敏变阻器材料[1]。ZnO压敏电阻器按其外形和结构的特征可分为[2]：单层结构压敏电阻器、多层结构压敏电阻器和避雷器用压敏电阻片（或阀片）。ZnO压敏材料表现为由晶界阻抗所确定的具有高阻值的线性电阻性质，一旦电压超过就成为导体，表现为由晶粒和晶界共同确定的具有低阻值的非线性电阻性质，非线性系数α愈大，则保护性能愈好，对稳压元件来说，则电压稳定度起高。ZnO压敏陶瓷是最为常见的压敏陶瓷，主要应用于航空、航天、邮电、铁路、汽车和家用电器等领域。随着集成电路的快速发展，各种电子元器件的驱动电压及耐压值逐渐下降，由于ZnO压敏陶瓷电压较高和介电常数较低，限制了其在低压微电子领域的应用。近年来，低压压敏电阻材料的发展受到了广泛的关注[3]。

完整版ZnO陶瓷及其应用

ZnO陶瓷及其应用 压敏陶瓷介绍 压敏陶瓷或称压敏变阻器，指对电压变化敏感的非线性电阻陶瓷（即电阻值与外加电压成显著的非线性关系），其伏安特性曲线如图。当电压低于某一临界值时，压敏陶瓷的阻值非常高，几乎为一绝缘体，当电压超过这一临界值时，电阻值急剧减小，接近于导体。 已经出现了多种压敏陶瓷电阻器的应用，SiC用来吸收雷击突波以来，从1931年日本将微型电动机彩色电视机用它吸收异常电压、硅整流器、如有线电话交换机用它消除电火花、用它来吸收噪声及对电机进行过压保护和继电保护等、其中BaTiO3SnO2、、SrTiO3等。BaTiO3SiC制造压敏半导体陶瓷材料有、ZnO、、Fe2O3利用的是晶界非欧姆特SrTiO3、ZnO、利用的是电极与烧结体界面的非欧姆型，Fe2O3而SiC ZnO压敏半导体陶瓷。性。目前应用最广、性能最好的是 远优于其他材料ZnO可见ZnO简介历史起源． 结构 性能 制备

应用：（压敏陶瓷、掺杂半导体） 前景 历史起源 人类很早便学会了使用氧化锌作涂料或外用医药，但是人类发现氧化锌的历史难以追溯。 氧化锌在古代和近代的另一主要用途是涂料，称为锌白。 在20世纪后半叶，氧化锌多用在了橡胶工业。在20世纪70年代，氧化锌的第二大用途是是复印纸添加剂。 现在，晶粒微小的氧化锌开始在纳米材料领域扩展应用范围 结构 ZnO的晶体结构 纤锌矿晶体结构，其中氧离子以六方密堆积排列，锌离子占据了一半四面体间隙。也有立方闪锌矿结构，以及比较罕见的氯化钠式八面体结构，纤锌矿结构在三者中稳定性最高，最常见 ZnO的能带结构2+-2能级所组成的。当离子相互靠近而形成晶4s空的Zn能级和2p满的 O的能带由ZnO． 体时，这些能级就形成能带。满的2p和空的4s之间的禁带宽度约为3.2~3.4 eV。从禁带宽度看，室温下ZnO应是一绝缘体。 （禁带宽度是指一个带隙宽度(单位是电子伏特（eV))，固体中电子的能量是不可以连续取值的，而是一些不连续的能带，要导电就要有自由电子存在，自由电子存在的能带称为导带（能导电），被束缚的电子要成为自由电子，就必须获得足够能量从价带跃迁到导带，这个能量的最小值就是禁带宽度。绝缘体的禁带宽度一般很宽，约为3 ~ 6eV，半导体的禁带宽度较窄，约为0.1 ~ 2eV。） ZnO的半导体化有三种情况。 1.由于本证缺陷。ZnO晶格结构间隙大，晶格中的Zn很容易脱离原来的位置进入间隙位置，形

氧化锌压敏陶瓷个人总结

探究掺杂二氧化钛对氧化锌压敏陶瓷 的影响 个人项目总结 学院材料与化学工程学院 专业无机非金属材料与工程 班级 13级无机非2班 指导教师徐海燕 提交日期 2016、1、2 在大三刚开学的时候，李燕老师对我们说我们大三的学生要做一

个CDIO项目，刚听到这个消息的时候，我的心里就在想“完了，自己的实践能力不好，以前从来没有做过这种项目，怎么办呢”，当时不知道怎么办，就按照老师的说法去找指导老师，我和室友一起找的老师是徐海燕老师，刚开始去见老师的时候，什么都没有准备，被老师教育了一顿，后来我们在去见老师的时候，都是先准备好每个人要说的东西，然后这样就不会害怕了，就这样在老师的指导下，我们一点一点把实验给做完，得到了我们想要的东西，在这次试验中，我学到了“学中做，做中学”实验原则和团队合作的实验精神，刚开始做实验的时候，我们一窍不懂，对要做什么，怎么去做一点都不了解，从最开始的实验任务布置下来，到去图书馆网上查找文献资料，再到实验方案的设计，以及后来的实验具体操作过程，我从中间的过程学到了很多知识，从对实验的一无所知，到后来知识的一点一点总结，我感觉到从书本上学到的知识得到了充分的运用。 我们一大组有十个人，后来因为实验的需要，我们学要不同条件下的实验结果，所以我们这一大组分成了三个小组，我们这组有四个人，在我们这四个人之中，每个人都有自己的任务，在每一次老师布置任务下来之后，我们都会分工好每个人需要做的东西，这样每个人都有事情可做，避免了有人偷懒的情况。 经过了差不多一个学期的实验，CDIO就快要结束了，结题汇报很快就要进行了，在整个CDIO项目期间，我感觉最重要的不是实验结果，而是实验过程让我们学到了些什么，需要掌握的知识，实验态度，

氧化锌压敏陶瓷的制备应用性能

氧化锌压敏陶瓷 1.功能陶瓷 所谓功能陶瓷，就是指在微电子、光电子信息和自动化技术以及生物医学、能源和环保工程等基础产业领域中所用到的陶瓷材料。功能陶瓷所具有的独特声、光、热、电磁等物理特性和生物、化学以及适当的的力学特性，在相应的工程和技术中起到了关键的作用。这种陶瓷材料从其形态上可以分为块体、粉体、纤维和薄膜四种类型。 2.压敏陶瓷 压敏陶瓷既是功能陶瓷的一种，它是指一定温度下，某一特定电压范围内，具有非线性伏安特性且其电阻随电压的增加而急剧减小的一种半导体陶瓷材料。目前压敏陶瓷主要有4大类—— SiC、TiO2、SrtiO3和ZnO。其中应用广、性能好的当属氧化锌压敏陶瓷。由于ZnO压敏陶瓷呈现较好的压敏特性，压敏电阻α值（非线性指数）高( α>60，比SiC压敏电阻器10倍以上)，有可调整C值和较高的通流容量，因此得到广泛的应用。在电力系统、电子线路、家用电器等各种装置中都有广泛的应用，尤其在高性能浪涌吸收、过压保护、超导性能和无间隙避雷器方面的应用最为突出。 3.氧化锌压敏陶瓷 ZnO压敏陶瓷生产方法是在ZnO 中添加Bi2 O3、Co2 O3、MnO2、Cr2 O3、Al2 03、Sb2 03、Ti02、Si02、B2O3 和PbO 等的氧化物。在配方中常含有Bi 元素，其主晶相为具有n型半导体特性的ZnO；此外，瓷相中除有少量添加物与ZnO形成的固溶体外，大部分添加物在ZnO晶粒之间形成连续晶相。主晶相ZnO 是n型半导体，体积电阻率为10 ·m以上的高电阻层。因此，外加电压几乎都集中在晶界层上，其晶界的性质和瓷体的显微结构对ZnO电阻的压敏特性起着决定性作用。一般ZnO的粒径d为几微米到几十个微米，晶界层厚度为0．02～0．2 ；也有人认为晶界相主要集中于三到四个ZnO晶粒交角处，晶界相不连续，在ZnO 晶粒接触面间形成有一层厚度20U左右的富铋层，其性质对非线性特性起重要作

氧化锌电压敏陶瓷理论及应用

氧化锌电压敏陶瓷理论及应用（简介、目录） 简介 《氧化锌电压敏陶瓷理论及应用》内容主要包括氧化锌压敏陶瓷、避雷器元器件制造材料、配方、正艺及其工艺装备、产品设计和性能测试方法等，对我国氧化锌避雷器和压敏电阻器科研成果、生产技术进行了系统总结，特别在次晶界形成机理、烧成冷却速度和热处理工艺作用机理、压敏陶瓷几何效应等方面具有独特见解和创新。 《氧化锌电压敏陶瓷理论及应用》可供电子陶瓷元器件的研究人员，特别是从事压敏电阻器、避雷器专业设计和生产的工程技术人员参考；也可作为高等院校无机材料、电气工程、电子电器等相关专业师生教学和科研的参考书。 目录 前言 第一篇氧化锌压敏陶瓷基础理论和电气性能 第1章氧化锌压敏陶瓷基础理论 1．1 概论 1．1．1 氧化锌压敏电阻的演变历史与发展 1．1．2 氧化锌压敏陶瓷的制备方法 1．1．3 应用领域的拓展 1．2 氧化锌压敏陶瓷的物理化学和显微结构 1．2．1 氧化锌压敏陶瓷产生压敏性的物理基础 1．2．2 氧化锌压敏陶瓷产生压敏性的化学基础 1．2．3 氧化锌压敏陶瓷产生压敏性的显微结构 1．3 氧化锌压敏陶瓷显微结构中的物相 1．3．1 主晶相——氧化锌晶粒 1．3．2 晶界层 1．3．3 晶界层含有的物相 1．4 晶界势垒与导电机理 1．4．1 导电机理需要解释的基本现象 1．4．2 不同电压区域具有代表性的导电理论模型 1．4．3 耗尽层 1．4．4 块体模型 1．4．5 压敏电阻的等价电路 1．5 晶界势垒的形成 1．5．1 晶界势垒的形成与烧成冷却过程的关系 1．5．2 晶界势垒与添加剂的关系 1．6 氧化锌压敏陶瓷的晶界势垒高度和宽度 1．6．1 漏电流与温度的关系 1．6．2 漏电流与归一化电压的关系及其对耗尽区宽度的估计 参考文献 第2章氧化锌压敏陶瓷的电气性能与测试方法 2．1 电压一电流特性 2．1．1 全电压一电流特性 2．1．2 小电流区的交流和直流电压一电流特性 2．1．3 温度特性

工艺对ZnO压敏陶瓷材料的电学性能的影响

工艺对ZnO压敏陶瓷材料的电学性能的影响摘要：Zn0压敏电阻是半导体陶瓷电子材料的一种，它具有伏安特性为非线性的特点，即阻值在外加电压增到某一值以后急剧下降。不同类型的压敏电阻器的伏安特性曲线的形状有很大差别，表明它们偏离线性关系的程度不同，可用来衡量电阻器阻值对电压的敏感程度。本研究对Zn0压敏陶瓷材料的掺杂、烧结气氛、烧结温度和保温时间等工艺方面对ZnO压敏陶瓷材料的电学性能的影响。从结构特征、压电性能优势，以及实际应用中的有效调控手段等方面进行论述。 关键词：Zn0、压敏材料、电学性能 一、引言 压敏材料是指在某一特定电压范围内材料的电阻值随加于其上电压不同而发生显著变化的具有非线性欧姆特性的电阻材料，其中以Zn0压敏陶瓷材料的特性最佳。Zn0是一种新型的功能陶瓷，具有优良的非线性伏安特性、极好的吸收浪涌电压、响应速度快、漏电流小等优点，被广泛应用于电力系统、军工设备、通讯设备和家庭生活等许多方面。它作为保护元件在过压保护上发挥着越来越重要的作用，因此加强对Zn0压敏陶瓷的深入开发研究具有重要的现实意义。 自1968年日本松下公司报道以来，Zn0压敏陶瓷因其优异的压敏特性引起了广泛关注，如今已然成为高新技术领域半导体陶瓷发展的重要一极。经过众多科研工作者近50年坚持不懈的探索，在配方、制作工艺、形成机理及伏安特性的微观解析等方面都进行了系统的研究，从而全面提升了Zn0压敏陶瓷的综合性能。同时还总结出了大量适用于工业生产的制作工艺，扩展了使用范围。 二、工艺方面对ZnO压敏陶瓷材料的电学性能的影响 Zn0压敏陶瓷是以Zn0成分为主体和少量的金属氧化物添加剂BI2O3 sb2o3

氧化锌压敏陶瓷个人总结

探究掺杂二氧化钛对氧化锌压敏瓷的 影响 个人项目总结 学院材料与化学工程学院 专业无机非金属材料与工程 班级 13级无机非2班 指导教师徐海燕 提交日期2016、1、2 在大三刚开学的时候，燕老师对我们说我们大三的学生要做一个

CDIO项目，刚听到这个消息的时候，我的心里就在想“完了，自己的实践能力不好，以前从来没有做过这种项目，怎么办呢”，当时不知道怎么办，就按照老师的说法去找指导老师，我和室友一起找的老师是徐海燕老师，刚开始去见老师的时候，什么都没有准备，被老师教育了一顿，后来我们在去见老师的时候，都是先准备好每个人要说的东西，然后这样就不会害怕了，就这样在老师的指导下，我们一点一点把实验给做完，得到了我们想要的东西，在这次试验中，我学到了“学中做，做中学”实验原则和团队合作的实验精神，刚开始做实验的时候，我们一窍不懂，对要做什么，怎么去做一点都不了解，从最开始的实验任务布置下来，到去图书馆网上查找文献资料，再到实验方案的设计，以及后来的实验具体操作过程，我从中间的过程学到了很多知识，从对实验的一无所知，到后来知识的一点一点总结，我感觉到从书本上学到的知识得到了充分的运用。 我们一大组有十个人，后来因为实验的需要，我们学要不同条件下的实验结果，所以我们这一大组分成了三个小组，我们这组有四个人，在我们这四个人之中，每个人都有自己的任务，在每一次老师布置任务下来之后，我们都会分工好每个人需要做的东西，这样每个人都有事情可做，避免了有人偷懒的情况。 经过了差不多一个学期的实验，CDIO就快要结束了，结题汇报很快就要进行了，在整个CDIO项目期间，我感觉最重要的不是实验结果，而是实验过程让我们学到了些什么，需要掌握的知识，实验态度，