SnO2-Sb2O3基压敏陶瓷致密化及脉冲电流耐受特性

doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00841

摘要/Abstract

摘要： 实验研究了TiO₂、Co₃O₄、Cr₂O₃、Ni₂O₃和MnO掺杂对SnO₂-Sb₂O₃基压敏陶瓷材料微观结构和电性能的影响. 研究结果表明, TiO₂和Co₃O₄促进SnO₂陶瓷烧结致密化, 根据XRD图谱分析结果, Co₃O₄与SnO₂反应形成了Co₂SnO₄晶相, TiO₂则固溶于SnO₂晶相;Sb元素的引入能够促进SnO₂晶粒的半导化;复合添加Cr₂O₃、Ni₂O₃和MnO可以有效提高材料的电压非线性特性和脉冲电流冲击耐受能力. 获得电性能接近实用化的SnO₂压敏陶瓷样品, 其压敏电压V_1mA约为350V/mm, 非线性系数α达到50, 漏电流小于5μA, 并且在8/20μs脉冲电流冲击试验中,直径14mm的样品能够经受2kA的脉冲峰值电流.

关键词: SnO₂压敏电阻, 致密化, 耐电流冲击特性

Abstract: Influence of TiO₂, Co₃O₄, Cr₂O₃, Ni₂O₃ and MnO dopings on the microstructure and electrical properties of SnO₂-Sb₂O₃based varistor ceramic materials was investigated. It is found that TiO₂ and Co₃O₄ are effective dopants for improving densification of SnO₂ ceramics. According to XRD analysis, Co₂SnO₄ crystal phase are formed by the reaction between Co₃O₄and SnO₂, and TiO₂ is dissolved into the SnO₂ phase. Doping of Sb₂O₃ can improve the semiconducting processes of SnO₂ grains. Co-doping Cr₂O₃, Ni₂O₃ and MnO is efficient to improve the nonlinear property and surge current withstanding performance of the materials. The samples with a diameter of 14mm have a nonlinear coefficient (α) of about 50, a breakdown electric filed of about 350V/mm and a leakage current of less than 5μA, and the withstanding surge peak current of 8/20μs waveshape is about 2kA, which meet practical requirement.

Key words: SnO₂ varistor, densification, withstanding surge current test

中图分类号:

TN304

卢振亚,黄欢,吴建青. SnO₂-Sb₂O₃基压敏陶瓷致密化及脉冲电流耐受特性[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2009.00841.

LU Zhen-Ya,HUANG Huan,WU Jian-Qing. Densification and Surge Current Performance of SnO₂-Sb₂O₃ Based Varistor Ceramics[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2009.00841.

[1]	杨勇, 郭啸天, 唐杰, 常浩天, 黄政仁, 胡秀兰. 非氧化物陶瓷光固化增材制造研究进展及展望[J]. 无机材料学报, 2022, 37(3): 267-277.
[2]	王椎, 韩建军, 李建强, 李晓禹, 李江涛, 贺刚, 谢俊. 大尺寸La₂O₃-TiO₂-ZrO₂非晶塑性烧结行为[J]. 无机材料学报, 2019, 34(4): 433-438.
[3]	聂兰舰, 顾真安, 王玉芬, 向在奎, 张辰阳, 饶传东. SiO₂疏松体真空烧结致密化与透明化机理研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(10): 1060-1066.
[4]	郭胜强, 王皓, 涂兵田, 王斌, 徐鹏宇, 王为民, 傅正义. 细晶MgO·1.44Al₂O₃透明陶瓷的制备及其性能研究[J]. 无机材料学报, 2019, 34(10): 1067-1071.
[5]	袁钦, 宋永才. Al、O含量对SiAlCO纤维高温转化为Si(Al)C纤维过程的影响[J]. 无机材料学报, 2016, 31(4): 393-400.
[6]	袁钦, 宋永才. SiC_xO_y相分解方式对SiCO(Al)纤维烧结致密化的影响[J]. 无机材料学报, 2016, 31(12): 1320-1326.
[7]	李海涛, 李谦, 闫焉服, 许荣辉. ZnO掺杂对Ca_0.25(Li_0.43Sm_0.57)_0.75TiO₃陶瓷烧结性能和微波介电性能的影响[J]. 无机材料学报, 2015, 30(4): 369-373.
[8]	杜贤武, 张志晓, 王为民, 傅正义, 王皓. 粉末粒径对热压烧结碳化硼致密化及力学性能的影响[J]. 无机材料学报, 2013, 28(10): 1062-1066.
[9]	李小雷,马红安,左桂鸿,郑友进,李吉刚,贾晓鹏. AlN陶瓷的高压烧结研究[J]. 无机材料学报, 2008, 23(1): 104-108.
[10]	林枞,徐政,彭虎,孙丹峰. 微波烧结氧化锌压敏电阻的致密化和晶粒生长[J]. 无机材料学报, 2007, 22(5): 917-921.
[11]	邹继兆,曾燮榕,熊信柏,谢盛辉,唐汉玲,李龙. 气体滞留时间对微波热解CVI工艺制备C/C复合材料性能的影响[J]. 无机材料学报, 2007, 22(4): 677-680.
[12]	张明瑜,黄启忠,苏哲安,谢志勇,朱建军. 多元耦合场 CVI法炭/炭复合材料制备及结构分析[J]. 无机材料学报, 2006, 21(6): 1373-1377.
[13]	徐国忠,李贺军,白瑞成,陈拂晓,胡志彪. 新技术制备 C/C复合材料及特性研究[J]. 无机材料学报, 2006, 21(6): 1385-1390.
[14]	孙万昌,李贺军,卢锦花,白瑞成,黄勇. 不同层次界面对C/C复合材料断裂行为的影响[J]. 无机材料学报, 2005, 20(6): 1257-1462.
[15]	孙万昌,李贺军,卢锦花,白瑞成,黄勇. 不同层次界面对C/C复合材料断裂行为的影响[J]. 无机材料学报, 2005, 20(6): 1457-1462.

SnO₂-Sb₂O₃基压敏陶瓷致密化及脉冲电流耐受特性

Densification and Surge Current Performance of SnO₂-Sb₂O₃ Based Varistor Ceramics

PDF (PC)

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价