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压敏电阻浆料的分散特性对电气性能的影响研究

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  • 更新日期:2020-07-03 15:21
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详细介绍
通过改变优选出的高效分散剂的用量,探究ZnO压敏电阻浆料的分散特性对电气性能的影响。借助粘度、Zeta电位、SEM、XRD和电测设备等分析方法对所制得的ZnO压敏电阻进行综合分析。

ZnO陶瓷浆料中的颗粒为微纳米级颗粒,其表面活性高,在极性的水溶液中,颗粒因布朗运动产生碰撞,总是自发地趋向合并聚结,最终导致悬浮体系被破坏[1]。而良好分散的浆料是使得多种粉体颗粒较好均匀分布、使电阻片瓷体具有致密且均匀的微观结构与最小缺陷的关键因素,最终得到卓越的非线性电阻[2]。所以,ZnO陶瓷浆料的均匀分散是压敏电阻制备过程中必须解决的关键问题。

人们进行了大量的研究来解决微小颗粒在悬浮液中的稳定与分散的问题,应用最广泛的便是在总浆料中添加分散剂[3]。分散剂通过双电层的电斥稳定机理和高聚物大分子的空间位阻稳定机理来使颗粒彼此保持稳定,均匀的分散在浆料中[4]。目前,关于分散剂对颗粒分散方面的研究,大多集中在分散剂种类、用量、浆料pH和对浆料稳定分散的表征手段上,和电阻片电气性能相结合的 报道很少[5, 6]。由于分散后粒子的分布状态对压敏电阻在烧结过程中粒子的活性、成分的分布都有很大影响,进而影响到烧结体的晶粒(包括ZnO晶粒、尖晶石晶粒及富铋非晶相)分布、晶界显微结构、晶界的界面态及晶粒内施主杂质分布,这些都必然影响到电阻片的电性能,因此研究分散对烧结过程的影响,并进而对电气性能的影响是必须的。

本文是通过优选出的高效分散剂在压敏电阻的陶瓷浆料中不同用量添加,探索其对浆料性能及电阻片综合电性能的影响,并发现该分散剂会导致电阻片压比升高这一现象。通过调节添加剂含量、烧结温度、Al3+的用量来分析分散剂对压比升高的作用机理,推断分散剂对烧结中晶粒生长和掺杂分布造成的影响。

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