鈦酸鋇基PTC陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)及PTC機(jī)理研究.pdf

1、隨著科技的迅猛發(fā)展，現(xiàn)有PTC材料的性能越來(lái)越不能滿足人們更為嚴(yán)格的要求。材料的微觀結(jié)構(gòu)決定材料的性能，所以對(duì)PTC材料微觀結(jié)構(gòu)和PTC機(jī)理的研究就成為PTC陶瓷材料發(fā)展的關(guān)鍵。目前，幾乎沒(méi)有資料對(duì)PTC陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行較為詳細(xì)的報(bào)道。本課題針對(duì)這方面的不足，將微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)理的研究作為工作重點(diǎn)而開(kāi)展。首先采用檸檬酸鹽溶膠—凝膠法制備性能優(yōu)良的PTC粉體，然后以此為基礎(chǔ)制備PTC陶瓷。利用XRD、SEM、TEM、EDS等分析測(cè)試手段，對(duì)

2、PTC粉體和PTC陶瓷進(jìn)行了較為全面的研究?！　》垠w制備過(guò)程種，采用檸檬酸鹽溶膠—凝膠法制備施主摻雜的鈦酸鋇粉體，對(duì)溶液的pH值、反應(yīng)中溶液的含水量、熱處理溫度等因素進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，在溶膠形成階段，適合溶膠形成的pH值區(qū)間在6.5～7.5，水量R([H2O][Ba2+])的范圍在70～80，合適的熱處理溫度為600℃，熱處理時(shí)間為2h。最終可以得到蜂窩狀泡沫粉體，粉體極易分散且粒徑均勻，一次顆粒粒徑在30nm左右。　　瓷體制備

3、過(guò)程中，Y、Mn摻雜量分別為0.7mol％和0.06mol％時(shí)，得到室溫電阻率147Ω·cm，升阻比達(dá)5個(gè)數(shù)量級(jí)的PTC陶瓷。發(fā)現(xiàn)隨著施主摻雜量的增加，瓷體室溫電阻呈U形變化；受主Mn可以大大提高了PTC材料的電阻突變性能。通過(guò)對(duì)施主摻雜量較高的陶瓷進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)陶瓷的半導(dǎo)化為熱力學(xué)控制的過(guò)程，而PTC效應(yīng)的形成則屬于動(dòng)力學(xué)控制的過(guò)程。通過(guò)對(duì)燒成過(guò)程的控制，可以調(diào)整晶界勢(shì)壘?！　?duì)PTC陶瓷進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)的研究，發(fā)現(xiàn)最佳的晶粒尺寸在15