金属掺杂对ZnO压敏电阻的影响.doc
《金属掺杂对ZnO压敏电阻的影响.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属掺杂对ZnO压敏电阻的影响.doc(12页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流金属掺杂对ZnO压敏电阻的影响.精品文档.华中科技大学电子科学与技术系电子器件制备工艺课程设计(论文)固相法制备压敏电阻(ZnO)班 级: 电子1307 学 号: U201314003 姓 名: 仲世豪 专 业: 电子科学与技术 指导老师: 邱亚琴 二零一 五 年 摘 要本文以金属离子盐为原料, 采用400r/min转速球磨机球磨成掺杂ZnO前驱物, 将其在700下预烧2小时, 得到掺杂ZnO粉体, 并用此粉体制备了片式ZnO压敏电阻。借助压敏电阻特性测量仪对片式压敏电阻的正、反向压敏电压,正、反向非线性系数,正、反向漏电流等进行了测量。研究
2、了不同掺杂浓度对ZnO压敏电阻电性能的影响。结果表明,金属掺杂在百分之零点八时,ZnO压敏的电阻的各项性能达到最佳。关键词:掺杂ZnO粉体;烧结温度;压敏电阻Abstract In this paper, by using metal ion salts as raw materials, which was milled at 400r / min speed ,doping into ZnO precursor, then calcined for 2 hours at 700 , to get doped ZnO powder. And the powder was at last us
3、ed to produce chip ZnO varistors. With the varistor characteristic measurement instrument, the positive and negative varistor voltage, positive and negative non-linear coefficient, forward and reverse leakage current were measured. We studied the effect of doped ZnO powder on the electrical properti
4、es of ZnO varistors. The results showed that when the doping content is 0.8, the properties of ZnO varistor can be the best.Keywords:dopedZnOpowder;sinteringtemperature;varistor目 录摘 要2ABSTRACT2第1章 绪 论4 -81.1概述及发展现状4 -51.2理论依据及本论文的主要方法 5 -8第2章 实验部分8-92.1实验工艺与过程8-92.1.1称量82.1.2球磨、烘干过筛、预烧82.1.3球磨、烘干、粉碎
5、造粒92.1.4压片、烧结92.1.5涂电极、烧电极、测试9第3章 结果与讨论10-153.1实验数据记录与处理10-15第4章 建议与体会15-16参考文献17第1章 绪论1.1 概述及发展现状 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,人们从制备工艺、基础理论、应用开发等方面进行了大量研究,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。压敏电阻年应用于电子 线路的过电压吸收,年开始用于电力系统的 高压方面,后又用作避雷器、高能过电压吸收 ()、大电流过电压吸收()。年以前, 压敏电阻
6、主要用在高压方面,年开始在 低压方面获得应用,如汽车电子线路以及保 护。在新的要求下,向低压化、高能化、大型化等 自控装置发展。实际应用的要求刺激压敏 电阻性能不断提高和改善,使之能够不断吸收各 种类型的非正常电压。 我国压敏电阻器始于年,已有近年 的发展历史,其规模性生产是近几年才有所发展 的,产品的性能和产量已基本能满足国内自身的 需要,但与国际同行业相比仍存在一定的差距,如 日本松下、德国西门子、美国、日本北陆等 公司的年产量都超过亿只,市场上的后起之秀是 中国的台湾,总产量达月,而国内产量上亿 只的生产厂家很少,只有一两家。另外设备普遍 老化,自动化程度低,个别厂家近乎手工作坊,产 品
7、档次低,质量差,无法与世界同行业产品展开竞 争。技术创新势在必行,主要围绕以下个方面: 一是紧跟市场发展潮流,不断开发具有市场潜力 的适销对路的高科技新产品;二是依据自身技术 创新的能力和优势,积极部署前沿性技术的研究, 密切关注市场需求,瞄准国际电子技术发展的趋势,努力做到研究开发的新技术、新产品适度超 前;三是开展与先进国家和地区的产、销、研合作, 迅速扩大产量,缩短与国外的差距。 当前,压敏电阻材料主要有以下几个发展方向:()陶瓷粉体制备技术的研究。粉体是构成 陶瓷的起点,尤其是像压敏电阻这样的高新 技术陶瓷,对粉体的特征(如纯度、形貌、粒度分 布)比较敏感。因此,为了制备性能更优的材料
8、, 有必要通过对粉体材料进行改进来改善压 敏陶瓷性能,并实现优化前提下的标准化生产,提 高批次稳定性和产品一致性。粉体的制备方法分 为干法和湿式化学合成法,国内在压敏陶瓷制粉 技术方面除了引进日本公司的喷雾造粒技术外, 在湿式合成粉料技术方面的研究很少。但是干法 工艺不易保证成分准确均匀,而且机械球磨混合 不可能获得粒度分布均匀的粉料,还带来研磨介 质的污染问题,因此该法无法从根本上提高陶瓷 材料性能。湿式化学合成法是通过液相合成粉 料,特别适用于制备多组分超细粉料。目前常用 的有沉淀煅烧法、水热法、胶体法及喷雾热分解 法。复合粉体制备技术的重点是多元复杂体系的 均匀性、分散性和稳定性。()基
9、础理论的研究有待进一步加强和完善, 尤其是晶界现象、导电机理、缺陷理论、失效模型 及其显微结构起源方面的研究。自从美国掌握了 万方数据 缘遴与淄辩 压敏陶瓷的制备技术以后,大规模地进行了 这种陶瓷的基础研究工作。主要的研究课题有: 导电模型的微观结构的研究;配方机理和烧结工 艺的研究;非线性网络拓扑模型的研究;复合粉体 的制备研究;纳米材料在压敏陶瓷中的应用研究。()早期的压敏电阻主要用于各种电器设备 和避雷器作为过电压保护和浪涌抑制。年代 初,低压压敏电阻器在电话线路上取代了 陶瓷。从此,低压压敏电阻器的研制引起了 人们的普遍关注,这种压敏电阻器可广泛用于汽 车工业、通讯设备、铁路信号、微型
10、电机及各种电 子元器件的保护,市场前景十分广阔。低压 压敏电阻器向着小型化、多功能化、薄膜化方向发 展,并进一步朝着超低压、低温烧成方向发展。1.2 理论依据及本论文的主要方法1.2.1 理论依据压敏电阻是由在电子级ZnO粉末基料中掺入少量的电子级、等多种添加剂,经混合、成型、烧结等工艺过程制成的精细电子陶瓷;它具有电阻值对外加电压敏感变化的特性,主要用于感知、限制电路中可能出现的各种瞬态过电压、吸收浪涌能量。压敏电阻是指在一定电流电压范围内电阻值随电压而变,或者是说电阻值对电压敏感的电阻器。英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”, 或者叫做”Var
11、istor。压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的氧化锌(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“-族氧化物半导体”。压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。通常压敏电阻在低电压下是高阻的,而超过一定电压后就会变成低阻态。它主要用于作过压保护和吸收浪涌电流。如过压漏电保护开关里就是用压敏电阻做敏
12、感元件。1.2.2 理论方法1.掺杂ZnO纳米粉体的制备 精确称量n():n(金属离子盐)=1.1:1.0的原料金属离子盐包括Zn()26O、Sb、Bi(N)35O、Cr(N)3O、Co(N)26O及Mn4O,其中金属离子盐的配方根据ZnO压敏电阻配方:n(ZnO):n():n():n():n(Mn):n()=97:1:0.5:0.5:0.5:0.5计算而来。在室温条件下(大概28),将称量好的试剂分别预磨,混合均匀后放入球磨罐,在电机转速为1400r/min的条件下球磨反应物30min然后用无水乙醇洗涤、干燥固相反应所得产物,得到ZnO前驱化合物,根据前驱化合物的综合热分析结果对其进行煅烧,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金属 掺杂 ZnO 压敏电阻 影响
限制150内