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锌硼玻璃掺杂低压ZnO压敏电阻电性能及晶粒生长动力学研究

万帅 , 吕文中

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00157

研究了锌硼玻璃掺杂量对低压ZnO压敏电阻微观结构和电性能的影响. 结果表明, 当掺杂量x=0.1wt%时, 可以得到较好综合性能的ZnO压敏电阻:E1mA=36.7V/mm, α=30.4, IL=0.1μA. 并应用晶粒生长动力学唯象理论研究了锌硼玻璃掺杂低压ZnO压敏电阻的晶粒生长规律, 探讨了锌硼玻璃掺杂对低压ZnO压敏陶瓷晶粒生长的作用机理. 当烧结温度T≤1000℃时,其晶粒生长动力学指数n≈4.54, 激活能Q≈316.5kJ/mol, 这是由于未熔融的锌硼玻璃通过颗粒阻滞机理阻碍了ZnO压敏陶瓷晶粒的生长; 而当T>1000℃时, 其晶粒生长动力学指数n≈2.92, 激活能Q=187kJ/mol, 这是由于熔融的锌硼玻璃通过液相烧结机理促进了晶粒的生长.

关键词: 锌硼玻璃 , varistor , electrical properties , kinetic exponent , apparent activation energy

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