水熱法制備鈦酸鍶及其在環(huán)形壓敏電阻器中的應(yīng)用.pdf

1、本文以硝酸鍶和鈦酸四丁酯為原料水熱合成了鈦酸鍶(SrTiO3)粉體，并結(jié)合分光光度法探索了該反應(yīng)完成度較高的工藝條件；將水熱鈦酸鍶粉體應(yīng)用到壓敏電阻器中，研究了其電性能的變化及原因。分析認(rèn)為水熱法制備鈦酸鍶中反應(yīng)完成度較高的工藝條件是Sr/Ti比為1.2、礦化劑濃度為2.5mol/L、反應(yīng)溫度為160℃、反應(yīng)時間為24h。正交實(shí)驗(yàn)的極差分析結(jié)果表明，所考查的四個因素中對反應(yīng)濾液中Ti濃度的影響由大到小的順序是：礦化劑KOH的濃度、反應(yīng)溫

2、度、反應(yīng)時間、Sr/Ti摩爾比。本文研究發(fā)現(xiàn)，隨著Sr/Ti摩爾比的增大，反應(yīng)濾液中Ti濃度降低，反應(yīng)完成度增高，晶粒粒徑減小，形貌規(guī)則度降低；隨著礦化劑濃度的增大，反應(yīng)濾液中Ti濃度降低，反應(yīng)完成度增高，SrTiO3的特征峰先增高后降低，晶粒粒徑逐漸增大，形貌規(guī)則度增高；隨著反應(yīng)溫度的升高，反應(yīng)濾液中Ti濃度降低，反應(yīng)完成度增高，晶粒粒徑逐漸增大，形貌規(guī)則度增高，在較高溫度下，其形貌規(guī)則度又變差；隨著反應(yīng)時間的延長，反應(yīng)濾液中Ti濃度

3、降低，反應(yīng)完成度增高，晶粒粒徑變化不大，形貌規(guī)則度增高。在相同配方下，水熱SrTiO3壓敏電阻器具有比傳統(tǒng)SrTiO3壓敏電阻器更好的壓敏電壓(V1mA)和非線性系數(shù)(α值)，可分別達(dá)到120V和8.2。水熱法制得的SrTiO3粉體顆粒粒徑比固相粉體更小，具有較大的表面能和活性，在還原燒結(jié)的過程中能夠形成粒徑更大的晶粒。越大的晶粒間形成的晶界越綿長，在氧化熱處理的過程中，空氣中的O2沿晶界滲入時遇到的阻隔越少，所以滲入的O2的濃度越高。