一、La_2O_3掺杂氧化锌压敏阀片压敏电位梯度与显微组织的研究（论文文献综述）
万帅,许衡,曹伟,谷山强,张瑞,李桂芳[1]（2020）在《La2O3的掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响》文中研究指明采用传统固相法制备稀土氧化物La2O3掺杂的ZnO压敏陶瓷。采用X线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和压敏电阻直流参数仪对样品的物相、显微组织及电性能进行分析。结果表明,随着La2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷电位梯度单调递增,非线性系数先增加后减小,而漏电流呈现先减小后增大的变化趋势。综合衡量ZnO压敏电阻的各项性能指标发现,在1 000℃烧结温度下,La2O3的质量分数为0.25%时,ZnO压敏电阻的综合性能最好,其电位梯度为532.2 V/mm,非线性系数为41.6,漏电流为3.3μA。
周波[2]（2020）在《ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷的低温制备及性能研究》文中研究表明ZnO压敏陶瓷因其具有优良的压敏性能,普遍应用于计算机、家用电器、高压电电路、以及大功率型电路设备中,同时,ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷是压敏陶瓷里研究最为广泛的体系。随着电子-电力产品的集成化、微型化、功能化发展,多层式ZnO压敏陶瓷的制备研究及性能优化越来越受到研究学者的重点关注。为了实现银浆与ZnO压敏陶瓷的共烧及电性能的优化,本论文通过掺杂的方式研究了低温烧结助剂（BST）、添加剂In2O3,Ga2O3,La2O3和Co3O4的掺杂对ZnO-Bi2O3-MnO2-SiO2-TiO2压敏陶瓷相结构、微观结构、致密性和电性能的影响规律,探究了添加剂优化电性能的作用机制,实现了性能优异的ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷的低温制备。论文研究获得以下主要结论:1.选择ZnO-Bi2O3-MnO2-SiO2-TiO2五元体系开展压敏陶瓷性能研究,确定Bi2O3.TiO2,和SiO2的摩尔比为6:3:4,实现了ZBMST压敏陶瓷的低温烧结。研究结果表明,在875℃烧结温度条件下,ZBMST压敏陶瓷致密度较高,相对密度97.6%,电压梯度717.1 V/mm,漏电流密度0.38μA/cm2,非线性系数5.5,具有较高的介电常数和较低的能量损耗。2.在ZnO-Bi2O3-MnO2-SiO2-TiO2五元体系中分别掺杂In2O3,Ga2O3和La2O3,研究了添加剂对压敏陶瓷结构与性能的影响,揭示了其改性电性能的作用机制。结果表明,掺杂0.075 mol%的In2O3,In2O3与ZnO发生固溶,且能促进富铋相的分散,掺杂低禁带宽度的In2O3能有效提高非线性系数;其电压梯度为816.6V/mm,漏电流密度为0.35μA/cm2,非线性系数提高至15.7,介电损耗小。La2O3难以与ZnO发生固溶,但La2O3掺杂会促进MnO2、SiO2溶解到富铋相中,细化晶粒尺寸,使非线性系数略有提高。Ga2O3的掺杂能够明显细化ZnO晶粒,但由于其禁带宽度较高,掺杂反而会降低非线性系数。3.通过对ZnO-Bi2O3-MnO2-SiO2-TiO2-Co2O3六元压敏陶瓷结构与性能的研究,实现了压敏陶瓷电性能的优化提高。结果表明:BST掺杂为0.25 mol%时,压敏陶瓷的电性能较好,电压梯度为301.2 V/mm,漏电流0.028μA/cm2,非线性系数为39.8;Co3O4掺量为0.75 mol%时,压敏性能较佳,电压梯度为526.2V/mm,漏电流密度为0.027μA/cm2,非线性系数为43.4,且具有较低的介电常数和较低的能量损耗。
徐亚宁[3]（2020）在《ZnO-Pr6O11系压敏电阻非线性系数的研究》文中研究说明ZnO为直接带隙宽禁带半导体,激子束缚能较大,晶格存在的本征缺陷使其具有良好的半导特性。本文研究了三种配方的Zn-Pr系压敏电阻,分别讨论掺杂含量、烧结温度以及保温时间对电阻微观形貌、非线性系数以及介电性能等方面的影响,并且获得了非线性系数高达70的Zn-Pr压敏电阻,其介电性能同样优异,具体内容如下:（1）研究了 La2O3掺杂含量以及保温时间对ZnO压敏电阻的影响:当La2O3掺杂含量为1.5mol%时,电阻的电学性能最佳,压敏电阻的击穿场强达到752 V/mm,晶界电容最大（276 pF）,在高频区损耗角正切达到最小,;Co2O3对提高非线性系数有很重要的意义,设置配方为96.5mol%ZnO+1.5mol%Pr6O11+10×1.0mol%Co2O3+1.0mol%La2O3,在保温时间为0.5h时压敏电阻电学性能最佳,电阻非线性系数达到70,击穿场强较高（740V/mm）,而且介电性能同样优异,介电常数低,损耗较小。（2）研究TiO2掺杂以及烧结温度对TiO2掺杂的压敏电阻（ZPCT）的影响中发现:TiO2掺杂含量在一定范围内增加可以提高此种配方电阻（ZPCT）的非线性系数,当掺杂含量设置为1.5mol%时,电学性能与介电特性最佳,非线性系数达到12,击穿场强为1980V/mm,漏电流为296μA/cm2,在音频范围内介电常数为35～86,介电损耗为0.13～0.18;对于此配方的压敏电阻,烧结温度的增加会促进晶粒生长,晶粒周围的胶状物相对电阻有提高非线性的作用,当温度为1250℃时,非线性系数为10.23,电学性能和介电特性最佳,击穿场强为1450V/mm,介电常数较低,在35～140之间,介电损耗最低（0.1）。（3）研究Er2O3掺杂、烧结温度以及保温时间对Zn-Pr-Co压敏电阻的影响发现:Er2O3的掺杂可以提高击穿场强和非线性系数,但要控制掺杂含量的范围,当掺杂含量设置为1.5mol%时,电学性能最佳,非线性和击穿场强达到最高,分别为6和655V/mm;当烧结温度为1250℃时,非线性系数最大为9.73;保温时间为1.5h时压敏电阻电学性能最优,非线性系数为5.77,击穿场强为827 V/mm,介电常数也较低为500～2000。（4）将这三种不同配方的压敏电阻进行对比与讨论,得出了以下几点结论:La2O3与TiO2掺杂均可在晶界处生成物相,所以非线性系数均值较高,La2O3掺杂可提高非线性系数,TiO2则会降低非线性系数,Er2O3不能在晶界处生成物相,其非线性系数均值较低,但适量Er2O3的添加可提高非线性系数;保温时间对压敏电阻非线性系数及晶粒尺寸的影响不太明显,但对含有简单钙钛矿结构的钴酸镧（LaCoO3）的ZPCL压敏电阻的非线性系数影响比较明显;通过对比发现含Er2O3、ZnO压敏电阻相比于含TiO2的ZnO压敏电阻具有更高的致密度,但随着Er2O3掺杂含量的增加也有降低致密度的趋势,对于Zn-Pr压敏电阻来说Pr6O11的相变会降低压敏电阻的致密度,通过控制掺杂氧化物的不同可以控制Pr6O11的相变温度从而可以控制最佳烧结温度。
宋帆[4]（2019）在《ZnO-Pr6O11系压敏电阻微观结构和电学性能研究》文中研究指明自从发现ZnO压敏电阻具备一定的压敏特性以来,ZnO压敏电阻就被广泛运用到电子电路中。为了适用不同场合的特殊需求,研究人员通过大量的实验研究发现,可以通过掺杂不同氧化物和控制烧结温度等方式来改善压敏电阻的性能。本文通过在ZnO中掺杂SiO2、MnO2、Er2O3三种元素和改变烧结温度等方式下,制备出了性能优异的ZnO压敏电阻,得到了最佳掺杂比和最佳烧结温度。（1）研究SiO2掺杂与ZnO压敏陶瓷性能的关系。采用传统固相烧结法,按照（97.0-x）mol%ZnO+0.5mol%Pr6O11+0.5mol%CoO+0.5mol%Cr2O3+0.5mol%Y2O3+xmol%SiO2的配方来制备样品,研究SiO2掺杂量和ZnO-Pr6O11系电阻陶瓷微观结构和电学性能的关系。实验表明,随着SiO2掺杂量的增加,压敏电压从137 V/mm增加到434 V/mm,后又减小到101V/mm;当SiO2掺杂量为1.5mol%时,非线性系数（α）达到最大（31）;当SiO2掺杂量为3.0 mol%时,压敏电压达到最大,漏电流降到最小（1.1μA/cm2）。当SiO2掺杂量为1.5 mol%时,损耗角正切值达到最小值;当SiO2掺杂量为4.5 mol%时,相对介电常数达到最大值。该实验通过SiO2掺杂得到了非线性系数高和低损耗的压敏电阻。（2）研究MnO2与ZnO压敏陶瓷性能的关系。使用的压敏电阻配方为:（97.5-x）mol%ZnO+1mol%V2O5+0.5mol%Y2O3+1.0mol%Pr6O11+xmol%MnO2,研究MnO2掺杂和ZnO-Pr6O11系压敏陶瓷微观结构、电学特性的关系。实验发现,改变MnO2掺杂量,ZnO的压敏电压先增大后减小,在掺杂量为0.5mol%时,达到了最大值,非线性系数也是先增大后减小,在掺杂浓度为0.5mol%时,达到了最大值。漏电流的变化趋势刚好与其相反。最后得出,当掺杂浓度为0.5mol%时,得到了压敏电压高达437V/mm,非线性系数为66,漏电流为2.4μA/cm2的ZnO压敏电阻。（3）研究Er2O3掺杂浓度与ZnO压敏陶瓷性能的关系,使用的压敏电阻配方为:（97.5-x）mol%ZnO+0.5mol%Y2O3+1mol%V2O5+1.0mol%Pr6O11+xmol%Er2O3来烧结压敏陶瓷。本章节着重研究了随着Er2O3掺杂浓度的增加,和ZnO电阻陶瓷晶粒的微观形貌、压敏性能的关系。实验结果表明,随着Er2O3掺杂量的增加,ZnO压敏电阻的的晶粒尺寸逐渐减小,压敏电压出现逐渐增大的变化;非线性系数在Er2O3掺杂量的影响下,其数值先变大后减小,并且在掺杂量为1.0mol%时达到最大峰值,漏电流,是先减小后增大,在掺杂量为1.0mol%时达到最小峰值。最后得到,在当掺杂量为1.0mol%,压敏电阻性能最优,其压敏电压为355V/mm,非线性系数为51,漏电流为1.8μA/cm2。（4）研究了烧结温度对ZnO压敏电阻结构和性能的影响。以96.5mol%ZnO+1.0mol%Pr6O11+1mol%V2O5+0.5mol%Y2O3+1.0mol%Er2O3为压敏陶瓷配方,分别研究在1150℃,1200℃,1250℃,1300℃的烧结温度下对ZnO压敏电阻性能的影响,随着烧结温度的升高,压敏电压先减小后增大,非线性系数先增大后减小。当烧结温度在1200℃时,非线性系数达到了最大值41,漏电流出现最小值1.8μA/cm2。最后得到,烧结温度在1200℃时,压敏电阻的性能最为优异。
张诚[5]（2018）在《掺杂物离子半径与ZnO压敏电阻结构和性能的关系》文中研究指明自ZnO压敏电阻问世以来,由于其具有价格低廉、稳定性好、响应速度快、使用寿命长和对环境友好等优点,得到了各国研究人员的关注。目前,Zn O压敏电阻被广泛用于电子、电力的电路保护中。研究人员常通过掺杂其他离子来提升ZnO压敏电阻性能。本文通过实验研究了Y2O3、V2O5、Er2O3掺杂和ZnO压敏电阻性能之间的关系,通过数理分析得到了掺杂物离子半径和ZnO压敏电阻性能之间的关系。（1）不同掺杂量的Y2O3对ZnO压敏电阻性能的影响采用固相烧结法,根据（98.0-x）mol%ZnO+1.0mol%Pr6O11+0.5mol%CoO+0.5Cr2O3+xmol%Y2O3的摩尔比例制取试样,以此研究Y2O3掺杂量和该Zn-Pr系电阻陶瓷性能的关系。通过实验表面,当Y2O3掺杂量增加时,ZnO的平均晶粒尺寸和烧结密度呈现不断下降的趋势,击穿场强先下降后上升,非线性系数、损耗角正切表现出“增大-减小-增大”的变化规律,与此相反,漏电流测量数值表现为“减小-增大-减小”的变化规律,相对介电常数单调下降。当掺杂量为1.0mol%时,得到的压敏电阻性能最优,其击穿场强为2843V/cm,非线性系数为42.2,漏电流为1.5μA。（2）不同掺杂量的V2O5对ZnO压敏电阻性能的影响采用多元配方,选定（98.0-x）mol%ZnO+1.0mol%Pr6O11+0.5mol%CoO+0.5mol%Cr2O3+xmol%V2O5为配方制备样品,研究了V2O5掺杂量对ZnO压敏电阻陶瓷微观结构、物相组成、压敏性能以及介电性能的影响。研究表明,随着掺杂V2O5量增加,ZnO的平均晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势,烧结密度一直下降,击穿场强、非线性系数及相对介电常数均呈现先增大后减小的变化趋势,而漏电流、损耗角正切变化均呈现为先减小后增大的变化规律。当掺杂量为1.5mol%时,得到的压敏电阻性能最优,其击穿场强高达1066V/mm,非线性系数为44.5,漏电流仅为0.79μA。（3）不同掺杂量的Er2O3掺杂浓度对ZnO压敏电阻性能的影响使用固相烧结法,按照（98.0-x）mol%ZnO+1.0mol%Pr6O11+0.5mol%CoO+0.5Cr2O3+xmol%Er2O3制备样品,分析Er2O3掺杂量和Zn O电阻陶瓷微观结构、压敏性能及介性能的关系。通过实验数据可得,增加Er2O3掺杂量,使ZnO的平均晶粒尺寸先增大后减小,而烧结密度却不断上升;击穿场强呈现“增大-减小”的变化,非线性系数及相对介电常数在Er2O3掺杂量的影响下,其数值先变大后减小,而漏电流和损耗角正切的测量值却先减小后增大。当掺杂量为2.0mol%,压敏电阻性能最优,其击穿场强为2576V/cm,非线性系数为29.7,漏电流为20.9μA。（4）研究了掺杂物离子半径与ZnO压敏电阻结构和性能的关系研究了掺杂离子半径和ZnO压敏电阻的最大击穿场强、晶界击穿电压稳定性、最大非线性系数之间的关系。利用软件拟合得到掺杂物离子半径和Zn O压敏陶瓷最大击穿场强、平均晶界击穿电压稳定性、最大非线性系数之间的关系曲线,并给出了拟合方程,结合固溶体形成机理和能量最低原理方面的理论知识,给出了理论说明。
王瀛洲[6]（2018）在《施主掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响》文中认为ZnO压敏电阻以其优异的非线性系数和耐脉冲电流能力,广泛应用在各类电子电路和电子设备中。关于它的导电机理,学者们提出了各种模型中。其中最广为接受的是背靠背的双肖特基势垒模型。本论文以双肖特基势垒模型为基础,控制变量探究不同掺杂条件（半导体施主掺杂,替换阴离子位或阳离子位）对ZnO电性能的影响。并通过分析样品表观形貌、密度等,分析产生不同现象的原因。论文目标是研究不同施主添加剂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响,特别是研究材料在大电流区域的非线性特性及脉冲电流耐受特性的影响。本文首先研究了Al元素掺杂对氧化锌压敏变阻器的影响。加入的Al3+可以作为施主杂质,提高氧化锌晶粒载流子浓度,降低电阻率。此外,Al3+的引入,利于尖晶石相的富集,抑制晶粒长大。工业上采用加入Al（NO3）3·9H2O水溶液的方式引入Al3+,有利于原料的分散。本文采用部分氧化锌与Al（NO3）3·9H2O混合预烧,并改变混料球磨工艺,研究Al元素在材料体系中的分散效果。实验结果表明在0.02wt%0.05wt%掺杂范围内,随着Al3+掺杂量增加,氧化锌晶粒尺寸减小,材料的压敏电位梯度增加。但如果Al3+掺杂量过多,Al3+富集在晶界层,非线性系数减小。另外,试验结果显示,通过部分氧化锌与Al（NO3）3·9H2O混合预烧并改进混料球磨方式,可以改善压敏陶瓷材料脉冲耐受特性。本文研究了施主型阴离子掺杂对氧化锌压敏陶瓷材料电性能的影响,具体采用F元素掺杂代替Al元素掺杂,或F、Al共掺杂,测试分析了F掺杂和F、Al共掺样品的表面形貌和电性能。结果表明氟的掺杂对氧化锌压敏电阻晶粒生长有抑制作用,但对于尖晶石相的影响不大,对非线性影响也不大。F、Al共掺杂对氧化锌压敏陶瓷材料电性能有明显改善,F和Al两种元素对氧化锌压敏陶瓷材料电性能有类似影响。但是采用F、Al共掺,可同时改善材料的非线性系数和耐脉冲电流冲击特性。本文还研究了Cl元素掺杂对氧化锌压敏电阻的影响。研究了不同含量的ZnCl2掺杂对ZnO压敏电阻的电性能的影响。实验表明,Cl元素掺杂对氧化锌的影响近似于Al元素掺杂,能够提供自由电子,提高晶粒载流子浓度。由表面形貌分析,Cl离子的引入对晶粒大小和晶粒间的尖晶石相都有影响。适量的氯掺杂能够减少晶粒尺寸,提高压敏电位梯度。同时由电性能分析得出,Cl离子的引入改善了氧化锌压敏电阻的耐脉冲大电流特性。Cl离子的引入可能同时加强了锌填隙和氧空位的复合导电机制。当掺杂量为0.04mol%时,非线性系数以及承受大电流能力良好,对应高温环境下势垒高度也保持在较高值。
陈永佳[7]（2016）在《高吸收抗脉冲ZnO-Bi2O3-Pr6O11系压敏电阻性能的研究及应用》文中研究说明在电力电子技术飞速发展的时代,ZnO压敏电阻能够保证电力电子系统的正常运行,防止系统受到过电压的损坏。作为使用最广泛的过电压保护器,其性能不仅表现于结构稳定和响应速度快,同时ZnO压敏电阻具有寿命长、环保以及价格低廉等优点。目前以ZnO压敏电阻为核心组件的避雷器主要用于各大发电站、变电站、大型仪器和各种大型建筑的过电压保护以及防雷电保护,是防雷工程中的主要研究对象。本文研究了烧结温度和离子掺杂对Zn O压敏电阻陶瓷微观结构和电学性能的影响,并通过数据分析和函数模拟得到了ZnO压敏电阻陶瓷最大非线性系数的数学模型,同时讨论了ZnO压敏电阻在电力电子系统中的应用。（1）研究烧结温度对ZnO压敏电阻性能的影响按照压敏电阻陶瓷配方95.5ZnO-0.5V2O5-2.0Bi2O3-0.5Mn3O4-0.5Y2O3-0.5Cr2O3-0.5Co2O3制备样品,研究了烧结温度对该体系微观结构及电学性能的影响。研究表明,随着烧结温度升高,ZnO压敏电阻的击穿场强E1mA逐渐减小,非线性系数α、损耗角正切值tanδ以及相对介电常数εr均先增大再减小。当烧结温度为910℃时,压敏电阻的微观结构均匀,晶界清晰,有大量八面体的尖晶石相生成,且分布均匀。该烧结温度下所制备的压敏电阻的非线性系数α达到最大值27,击穿场强E1mA为3456.5V/cm,测试频率105Hz条件下该电阻的损耗角正切值tanδ为0.29。（2）研究Bi2O3掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响以（96.0-x）Zn O-2.0V2O5-1.0Y2O3-1.0Cr2O3-xBi2O3为压敏电阻陶瓷配方,研究了Bi2O3掺杂量对Zn-Bi系压敏电阻陶瓷微观结构和电学性能的影响。物相分析表明所有压敏电阻的主晶相均为六方纤锌矿结构,同时还含有YVO4、Bi2O3和Zn0.982Cr0.018O等晶相,随着Bi2O3掺杂浓度增大ZnO压敏电阻陶瓷主晶相的三强衍射峰有向低角度偏移的趋势。微观结构研究表明随着Bi2O3掺杂浓度增加,ZnO压敏电阻陶瓷的平均晶粒尺寸先增大后减小,晶界逐渐变得清晰并出现明显的晶界相颗粒,当Bi2O3的掺杂浓度为2.5mol%时ZnO压敏电阻陶瓷的平均晶粒尺寸达到最大2.25μm。此时压敏陶瓷的电性能达到最佳值,其中压敏电阻的击穿场强E1mA为4598.0V/cm,非线性系数达到58,该掺杂浓度且测试频率为105Hz时压敏电阻的损耗角正切值tanδ为0.08,相对介电常数εr为231.5,相比于未掺杂bi2o3,zno压敏电阻的εr值增加了85.8%,tanδ值减小了72.4%,同时该掺杂浓度且测试温度低于150℃时,电阻的电阻率在1200-1300mΩ?cm之间保持稳定。（3）研究pr6o11掺杂对zno压敏电阻性能的影响按化学计量比（92.5-x）zno-2.0nio-1.0co2o3-1.0cr2o3-2.5bi2o3-1.0sb2o3-xpr6o11制备压敏电阻,讨论pr6o11掺杂对zn-bi系压敏电阻陶瓷性能的影响,研究了烧结温度为910°c且bi2o3掺杂浓度为2.5mol%时zn-bi体系和zn-pr体系压敏电阻的耦合关系。研究表明,随着pr6o11掺杂浓度增大,zno压敏电阻陶瓷的主晶相并未发生明显变化,压敏电阻陶瓷的平均晶粒尺寸逐渐减小;随着掺杂浓度增大压敏电阻陶瓷的击穿场强e1ma逐渐增大,非线性系数先增大后减小,漏电流先减小后增大。当pr6o11掺杂浓度为0.6mol%时,zno压敏电阻陶瓷的微观结构和电学性能达到最佳:压敏电阻陶瓷的平均晶粒尺寸为5.3μm,陶瓷的微观结构最均匀;电阻的击穿场强e1ma达到3550v/cm;压敏电阻的非线性系数达到最大值66,电阻的漏电流达到最小值0.3μa。（4）研究zno压敏电阻的非线性系数和掺杂离子半径的关系详细分析了添加剂离子半径ri对zno压敏电阻最大非线性系数αmax的影响。通过数据分析和曲线拟合得到了αmax与ri之间的函数关系,同时发现了ri和锌离子zn2+半径之间的相对偏差?rrel对αmax值的影响规律。研究表明,αmax与ri之间满足式（6-1）所示的函数关系,通过该函数关系计算得到的αmax值能够和相关文献中报道的实际非线性系数αrea很好地吻合;压敏电阻的αmax值随着?rrel的增大而增大,当?rrel大于30%时其增大程度开始变缓,此时zno压敏电阻的αmax值大于64;对于ri不同而?rrel相同的两种添加剂离子,ri大于zn2+离子半径的添加剂掺杂的zno压敏电阻的αmax值较大。本文第6章从固溶体的形成机理和能量最低原理方面解释了以上现象。zno压敏电阻是避雷器的核心元件,zno避雷器作为使用最广泛的过电压保护器不仅表现于性能稳定和响应速度快,同时zno避雷器具有寿命长、环保以及价格低廉等优点。将本文中制备的zno压敏电阻和电力电子领域使用的避雷器的相关性能参数进行对比,对比结果表明本文所研究的zno压敏电阻在压敏性能和损耗性能上均有突出的表现,其最大非线性系数α值可达到66,且压敏电阻的损耗角正切tanδ值可降低至0.08,完全能够保证电力电子系统正常运行。
刘建科[8]（2014）在《掺杂对氧化锌电阻特性的影响》文中认为氧化锌（ZnO）的禁带宽度很大，激子束缚能力强，具有很高的电导率，因此在半导体电阻材料、太阳能材料以及荧光材料等方面均有广泛地应用。ZnO做为电阻材料其电阻特性主要表现形式为压敏电阻和线性电阻。ZnO做为线性电阻时，其伏安特性（I-V）为线性，材料是一种多晶半导体，非线性系数相当小，电阻温度系数为正，通流能力很强，同时电阻率可调范围较大。其机理是因为晶粒与晶界之间的接触为欧姆特性。它的主要应用领域是现代电力-电子技术中的电流断路器，释能电阻器、点接地电阻器以及无感测量电阻装置等。ZnO压敏电阻是一种以ZnO为主体的多晶半导体陶瓷，经过典型的电子陶瓷工艺制成，同时掺杂了多种金属氧化物。在ZnO压敏电阻击穿区内，压敏电阻两端所加的电压大于其压敏电压，ZnO具有压敏特性的主要原因是隧道击穿电子机理。其主要应用领域是高压稳压电路中，如电视机视放管、高压真空开关以及卫星地面接收站等。本文研究掺杂对ZnO电阻特性的影响，在以下方面做出了创造性成果：（1）ZnO薄膜的制备采用射频磁控溅射法分别在玻璃衬底和塑料衬底（对苯二甲酸乙二醇酯PET）上分别对掺铝的氧化锌进行沉积，形成厚度在200nm左右的透明导电薄膜（AZO）。实验结果表明：薄膜厚度均匀。PET衬底和玻璃衬底上，AZO薄膜的方阻分别为45/sq和19/sq，透光率均达90%以上。这说明，在制备AZO薄膜时，柔性衬底可以代替硬质衬底，其应用能够使电子器件更加微型化、集成化、智能化。研究表明，这种方法制备的ZnO薄膜满足对其电阻特性研究的条件，且对ZnO薄膜的改性研究提供了技术支持。（2）研究发现：ZnO掺杂碱土或金属氧化物氧化镁、氧化钛、氧化铝（MgO，TiO2，Al2O3）后，经SEM、XRD、EDS测试以及电性能参数的测定，可大幅提高线性电阻的能量密度，降低非线性系数。结果表明：掺入MgO对ZnO线性电阻的性能影响很大，使ZnO晶粒内部的电子气压强随温度的升高而下降，直接导致阻温系数显着增加；当MgO掺杂量达到7wt%时，线性电阻的能量密度高达812J/cm3，非线性系数为1.12，阻温系数为正，并且达到3.4×10-4/℃；掺杂TiO2可以大幅度提高基体的致密度和晶粒的均匀性，从而显着地影响其能量密度，当有7wt%的TiO2掺入到ZnO线性电阻时，其能量密度可以达到780J/cm3；掺杂Al2O3则能改变尖晶石的生成方式以及生成量，减小线性电阻颗粒的晶粒尺寸，降低晶界势垒高度，对ZnO线性电阻的非线性系数与电阻率也有很大的影响。当Al2O3掺杂量达到9wt%时，电阻率达到285.24·cm，非线性系数低至1.17。（3）研究发现：ZnO掺杂稀土氧化物（Y2O3、La2O3）可以使基体颗粒的分布更加均匀，能大幅降低ZnO线性电阻的非线性系数，并提高电阻率的稳定性。当Y2O3、La2O3的掺杂量分别为0.25mol%、0.5mol%时，线性电阻的能量密度分别达到809J/cm3、812J/cm3，非线性系数分别达到1.14和1.12，电阻温度系数分别达到2.7×10-4/℃和3.4×10-4/℃。（4）研究发现：ZnO中掺杂Y2O3和Pr6O11可以显着影响其压敏特性，较大幅度提高非线性系数和压敏电压。同时，烧结制度对其性能也有影响。通过SEM、XRD和EDS等性能测试，结果可以看出，Y2O3和Pr6O11的引入，改变了尖晶石的生成方式，细化了压敏电阻的颗粒尺寸，同时稀土元素在ZnO晶界钉扎，抑制晶粒的生长，使晶体微观结构更加均匀。此外，在烧结过程中，稀土氧化物能增加施主浓度，增加ZnO晶体中的的自由电子浓度，从而使填隙的Zn2+浓度下降和传质能力下降，抑制了ZnO晶粒的生长。但是，Y2O3是施主掺杂，提供大量的施主电子，降低了ZnO的肖特基势垒，能使非线性系数减小，进而使漏电流增大，因此在该方面对提高ZnO压敏电阻的电学性能不利。研究表明：当Pr6O11掺杂量为3.37wt%，烧成温度为1150°C时，压敏电阻的电学性能最佳，且漏电流很小，仅为0.4μA，非线性系数达到44，压敏电压达到340V/mm。（5）研究发现：掺杂ZnO的制备工艺对其线性电阻的微观结构和电学性能也有较大影响。控制好烧结温度和降温速率，能制备出能量密度高，阻温系数小，非线性系数小，以及均匀性高的ZnO线性电阻。基于前面掺杂TiO2改善ZnO线性电阻的配方，①对添加剂进行不同方法的处理，同时改善烧结制度，当添加剂在1100℃条件下煅烧2小时，线性电阻的能量密度达到821J/cm3，非线性系数达到1.10，且阻温系数为正，达到3.94×10-4/℃。同时，电阻率为792·cm，电阻率的稳定性达到56.4%；②添加剂经过适当的煅烧温度和降温处理可以降低反应活化能，提高粉料的活性，从而提高原料的分散性，使微观颗粒分布更加均匀，进而优化ZnO线性电阻的电性能参数，当烧成温度在1320℃到1360℃之间，降温速率在100℃/h左右时，线性电阻的电性能参数相对最佳。当控制烧结温度为1340℃，降温速率为100℃/h，经测试可知，能量密度达到825J/cm3，非线性系数达到1.10，阻温系数达到4.01×10-4/℃，同时电阻率为790·cm，电阻率的稳定性为57.4%。ZnO无论作为透明导电薄膜，压敏电阻还是线性电阻，均与ZnO的六角纤锌矿结构密切相关。对于线性电阻和压敏电阻，主要与ZnO的晶粒尺寸，晶界势垒等因素相关。控制晶界的成分，或尖晶石的数量及生成方式可以有效地控制ZnO电阻的非线性系数，势垒高度以及能量密度等性质，从而决定ZnO线性电阻和压敏电阻中在不同领域中的应用。
陈奕创[9]（2013）在《高电位梯度ZnO压敏陶瓷材料的制备》文中研究表明ZnO压敏电阻器以优异的非线性特性而被广泛应用于电子电力行业。随着电力系统的发展和输电线路电压的不断提高，制备高电位梯度ZnO压敏陶瓷阀片具有重要的现实意义。本文采用传统的固相反应法制备ZnO压敏陶瓷，研究了多元掺杂对样品物相成分、微观结构及电学性能的影响。在1150℃烧结条件下，制备出电位梯度超过460V/mm,非线性系数超过89，漏电流小于0.2μA，通流容量（8/20μs波）大于2.74KA/cm2的高性能ZnO压敏陶瓷。本文首先研究了Sb2O3掺杂对ZnO压敏陶瓷性能的影响，发现在实验研究的范围内（掺杂量为02.8mol%），Sb2O3掺入生成的Zn7Sb2O12尖晶石相阻碍了ZnO晶粒的生长，使得晶粒尺寸变小从而提高了电位梯度和降低了介电常数。适量的Sb2O3掺入（<1.6mol%）使得施主浓度下降，提高了晶界势垒，从而提高了非线性系数及减小了漏电流。此外，适量Sb2O3的掺入能促进ZnO压敏陶瓷的烧结，提高其致密度及晶粒的均一度，从而改善了大电流特性。烧结温度的高低对ZnO压敏陶瓷的电性能将产生重要影响，烧结温度升高使得富Bi液相起更明显的浸润作用。为了进一步提高ZnO压敏陶瓷的电位梯度，我们在Sb2O3掺杂的基础上引入SiO2掺杂。在实验研究的范围内（掺杂量为00.6mol%），引入SiO2的样品在ZnO晶粒交界处生成硅酸锌Zn2SiO4，同时SiO2在烧结过程中形成玻璃相增加了液相的粘度，从而减小了晶粒尺寸，提高了电位梯度。适量添加SiO2（<0.3mol%）可以提高非本征界面态杂质的偏析浓度，从而提高界面态密度和晶界势垒高度，非线性及漏电流得以改善。硅酸锌Zn2SiO4为非导体，其存在降低了ZnO压敏电阻的耐受脉冲电流能力。为了进一步提高ZnO压敏陶瓷的非线性系数，我们在Sb2O3、SiO2掺杂的基础上掺入MgO进行改性。实验结果表明，引入的MgO与Si4+形成Mg2SiO4结晶相，起到阻滞晶界移动的作用，抑制了ZnO晶粒的长大，提高了电位梯度。适量的MgO掺杂能提高势垒高度及宽度的一致性，使非线性系数得以大幅度提升。当掺杂量超过0.2mol%时，电位梯度及非线性系数变化不明显。Mg2+可视为中性缺陷，对晶界势垒高度影响有限，因此掺杂前后漏电流变化不大。适量的MgO使得晶相结构趋向均匀从而增大样品的脉冲电流耐受能力，降低了残压比，但影响幅度有限。
白宇[10]（2013）在《氧化钇和氧化镧掺杂改进氧化锌压敏电阻的研究》文中进行了进一步梳理近几十年来,氧化锌压敏电阻一直是压敏电阻领域研究的重点。氧化锌压敏电阻以其优越的非线性特性、较强的抗浪涌能力以及较好的稳定性受到了人们的青睐。文中首先阐述了压敏电阻的性能优势、发展历程,以及近几年来人们对于氧化锌压敏电阻的研究重点。接着,说明了本研究的目的、意义及主要内容。研究的重点主要包括（1）在传统氧化锌压敏电阻的配方上,略作修改,综合对比各个性能参数后,优化得到了更适合实习单位和实际需要的配方。（2）在基础配方上,分别添加不同含量的氧化钇和氧化镧,严格按照实习单位现有的工艺流程以及生产、使用标准,制备出了外观完整、形貌均一、质量均匀的样品。经测试,各个性能参数均有所改善。并对其微观结构和物相组成做了必要的分析。（3）同等工艺条件下,两种稀土元素氧化物共同掺杂,制备样品。并且发现,复合掺杂的各个参数的变化规律符合单一掺杂的各个参数的变化规律。经综合分析,得到了性能最为优越的氧化锌压敏电阻。
二、La_2O_3掺杂氧化锌压敏阀片压敏电位梯度与显微组织的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、La_2O_3掺杂氧化锌压敏阀片压敏电位梯度与显微组织的研究（论文提纲范文）
（1）La2O3的掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 实验 |
| 1.1 样品的制备 |
| 1.2 样品的表征 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 2.1 ZnO压敏陶瓷的物相及微观形貌 |
| 2.2 ZnO压敏陶瓷的电学性能 |
| 3 结束语 |
（2）ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷的低温制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 ZnO压敏陶瓷概述 |
| 1.1.1 ZnO压敏陶瓷的类型 |
| 1.1.2 ZnO压敏陶瓷的电性能参数 |
| 1.2 ZnO-Bi_2O_3系压敏陶瓷 |
| 1.2.1 ZnO-Bi_2O_3系压敏陶瓷的导电机理 |
| 1.2.2 ZnO-Bi_2O_3系压敏陶瓷的压敏特性 |
| 1.2.3 ZnO-Bi_2O_3系压敏陶瓷的微观结构特性 |
| 1.3 ZnO-Bi_2O_3系压敏陶瓷的研究进展 |
| 1.3.1 晶粒尺寸对ZnO压敏陶瓷性能的影响 |
| 1.3.2 固溶掺杂对ZnO压敏陶瓷性能的影响 |
| 1.3.3 热处理对ZnO压敏陶瓷性能的影响 |
| 1.3.4 ZnO压敏陶瓷的低温制备 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.5 本课题的研究内容及创新点 |
| 1.5.1 主要研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 2 实验原料及方法 |
| 2.1 实验原料及仪器 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 制备工艺流程 |
| 2.3 性能表征与测试 |
| 2.3.1 密度测试 |
| 2.3.2 物相组成分析 |
| 2.3.3 微观形貌分析 |
| 2.3.4 红外分析 |
| 2.3.5 紫外分析 |
| 2.3.6 电性能测试 |
| 2.3.7 介电性能测试 |
| 3 ZnO-Bi_2O_3-MnO_2-SiO_2-TiO_2压敏陶瓷的低温制备 |
| 3.1 实验方案 |
| 3.2 ZBMST压敏陶瓷的相结构 |
| 3.3 ZBMST压敏陶瓷的微观结构 |
| 3.4 ZBMST压敏陶瓷的致密性 |
| 3.5 ZBMST压敏陶瓷的电性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 In_2O_3, Ga_2O_3和La_2O_3掺杂改性ZBMST压敏陶瓷 |
| 4.1 实验方案 |
| 4.2 In_2O_3掺杂对ZBMST压敏陶瓷结构与性能的影响 |
| 4.2.1 相结构分析 |
| 4.2.2 微观结构分析 |
| 4.2.3 烧结体的致密性 |
| 4.2.4 电性能 |
| 4.3 Ga_2O_3掺杂对ZBMST压敏陶瓷结构与性能的影响 |
| 4.3.1 相结构分析 |
| 4.3.2 微观结构分析 |
| 4.3.3 烧结体的致密性 |
| 4.3.4 电性能 |
| 4.4 La_2O_3掺杂对ZBMST压敏陶瓷结构与性能的影响 |
| 4.4.1 相结构分析 |
| 4.4.2 微观结构分析 |
| 4.4.3 烧结体的致密性 |
| 4.4.4 电性能 |
| 4.5 影响ZMBST压敏陶瓷电性能的微观机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 ZBMSTC系压敏陶瓷的性能研究 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.2 BST掺量对ZBMSTC系压敏陶瓷结构与性能的影响 |
| 5.2.1 相结构分析 |
| 5.2.2 微观结构分析 |
| 5.2.3 烧结体的致密性 |
| 5.2.4 电性能 |
| 5.3 Co_3O_4掺量对ZBMSTC压敏陶瓷结构与性能的影响 |
| 5.3.1 相结构分析 |
| 5.3.2 微观结构分析 |
| 5.3.3 烧结体的致密性 |
| 5.3.4 电性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
（3）ZnO-Pr6O11系压敏电阻非线性系数的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 ZnO压敏电阻发展历史 |
| 1.2 ZnO压敏电阻研究进展 |
| 1.3 ZnO压敏电阻理论基础 |
| 1.3.1 ZnO晶体结构 |
| 1.3.2 导电机理 |
| 1.4 选题依据与研究内容 |
| 2 实验流程及仪器 |
| 2.1 实验仪器 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.3 测试表征 |
| 3 Zn-Pr-Co-La基压敏电阻非线性系数的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 La_2O_3掺杂对Zn-Pr基压敏电阻非线性系数的影响 |
| 3.2.1 实验 |
| 3.2.2 结果分析 |
| 3.2.3 小结 |
| 3.3 保温时间对Zn-Pr-Co-La基压敏电阻非线性系数的影响 |
| 3.3.1 实验 |
| 3.3.2 结果分析 |
| 3.3.3 小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Zn-Pr-Co-Ti基压敏电阻非线性系数的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TiO_2掺杂对影响对Zn-Pr-Co-Ti基压敏电阻非线性系数的影响 |
| 4.2.1 实验 |
| 4.2.2 结果分析 |
| 4.2.3 小结 |
| 4.3 烧结温度对Zn-Pr-Co-Ti基压敏电阻非线性系数的影响 |
| 4.3.1 实验 |
| 4.3.2 结果分析 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Zn-Pr-Co-Er基压敏电阻非线性系数的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Er_2O_3掺杂对影响对Zn-Pr-Co-Er基压敏电阻非线性系数的影响 |
| 5.2.1 实验 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.2.3 小结 |
| 5.3 不同烧结温度对Zn-Pr-Co-Er基压敏电阻非线性系数的影响 |
| 5.3.1 实验 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.3.3 小结 |
| 5.4 不同保温时间对Zn-Pr-Co-Er基压敏电阻非线性系数的影响 |
| 5.4.1 实验 |
| 5.4.2 结果分析 |
| 5.4.3 小结 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 掺杂元素不同对ZnO压敏陶瓷结构及非线性的影响 |
| 6.1 掺杂元素不同对ZnO压敏电阻晶粒的影响 |
| 6.1.1 掺杂含量温度与时间变化下的影响 |
| 6.1.2 小结 |
| 6.2 掺杂元素不同对ZnO压敏电阻非线性系数的影响 |
| 6.2.1 掺杂含量温度与时间变化下的影响 |
| 6.2.2 小结 |
| 6.3 掺杂元素不同对陶瓷相对密度的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（4）ZnO-Pr6O11系压敏电阻微观结构和电学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ZnO压敏电阻的研究进展 |
| 1.3 ZnO压敏电阻的微观结构 |
| 1.4 ZnO压敏电阻的导电机理 |
| 1.5 ZnO压敏电阻的历史发展 |
| 1.6 研究内容和创新点 |
| 2 实验仪器及流程 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 制备方案 |
| 2.4 测试与分析 |
| 2.4.1 物相组成分析 |
| 2.4.2 微观结构分析 |
| 2.4.3 压敏性能测试 |
| 3 SiO_2 掺杂量对ZnO-Pr系压敏电阻结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.3 样品测试 |
| 3.4 结果与分析 |
| 3.4.1 物相分析 |
| 3.4.2 微观结构分析 |
| 3.4.3 压敏性能分析 |
| 3.4.4 介电性能分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 MnO_2 掺杂量对ZnO-Pr系压敏电阻结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 样品测试 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 物相分析 |
| 4.4.2 微观形貌分析 |
| 4.4.3 压敏性能分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 Er_2O_3 掺杂量对ZnO-Pr系压敏电阻结构和性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.3 样品测试 |
| 5.4 数据与分析 |
| 5.4.1 物相分析 |
| 5.4.2 微观结构分析 |
| 5.4.3 压敏性能分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 烧结温度对ZnO-Pr系压敏电阻结构和性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样品制备 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 物相分析 |
| 6.3.2 微观结构分析 |
| 6.3.3 压敏性能分析 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（5）掺杂物离子半径与ZnO压敏电阻结构和性能的关系（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ZnO压敏电阻的演变与发展 |
| 1.3 ZnO压敏电阻的结构与性能 |
| 1.3.1 ZnO压敏电阻的结构 |
| 1.3.2 ZnO压敏电阻的性能 |
| 1.4 ZnO压敏电阻的导电机理 |
| 1.5 ZnO压敏陶瓷的研究进展 |
| 1.6 本文主要内容及创新点 |
| 2 实验方案及设备 |
| 2.1 实验药品 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.4 测试与分析 |
| 2.4.1 物相组成分析 |
| 2.4.2 微观结构分析 |
| 2.4.3 电学性能测试 |
| 3 Y_2O_3掺杂量对Zn-Pr系压敏电阻结构和性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.3 样品测试 |
| 3.4 分析与讨论 |
| 3.4.1 物相分析 |
| 3.4.2 微观结构分析 |
| 3.4.3 压敏性能分析 |
| 3.4.4 介电性能分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 V_2O_5掺杂量对ZnO-Pr系压敏电阻结构和性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 样品测试 |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.4.1 物相分析 |
| 4.4.2 微观结构分析 |
| 4.4.3 压敏性能分析 |
| 4.4.4 介电特性 |
| 4.5 小结 |
| 5 Er_2O_3掺杂量对ZnO-Pr系压敏电阻结构和性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.3 样品测试 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 物相组成分析 |
| 5.4.2 微观结构分析 |
| 5.4.3 压敏性能分析 |
| 5.4.4 介电性能分析 |
| 5.5 小结 |
| 6 掺杂物离子半径对ZnO压敏电阻最大非线性系数的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 相关近似说明 |
| 6.3 数据分析 |
| 6.3.1 掺杂物离子半径和最大击穿场强E_(max)之间的关系 |
| 6.3.1.1 数据采集 |
| 6.3.1.2 数据分析 |
| 6.3.1.3 理论分析 |
| 6.3.2 掺杂物离子半径和氧化锌平均晶界击穿电压v_(gb)稳定性之间的关系 |
| 6.3.2.1 数据采集 |
| 6.3.2.2 数据分析 |
| 6.3.2.3 理论分析 |
| 6.3.3 掺杂物离子半径和最大非线性系数α_(max)之间的关系 |
| 6.3.3.1 数据采集 |
| 6.3.3.2 数据分析 |
| 6.3.3.3 理论分析 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（6）施主掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 ZnO压敏电阻概述 |
| 1.2 ZnO压敏电阻的研究进展 |
| 1.2.1 ZnO压敏电阻导电机理的研究进展 |
| 1.2.2 ZnO压敏电阻掺杂的研究进展 |
| 1.2.3 ZnO压敏电阻应用的研究进展 |
| 1.3 ZnO压敏电阻的微观结构 |
| 1.4 ZnO压敏电阻的导电机理 |
| 1.5 ZnO压敏电阻的电性能参数 |
| 1.5.1 压敏电压 |
| 1.5.2 非线性系数 |
| 1.5.3 漏电流 |
| 1.5.4 相对介电常数 |
| 1.5.5 通流容量和能量耐量 |
| 1.5.6 残压比 |
| 1.6 ZnO压敏电阻的制备方法及影响因素 |
| 1.7 本论文的选题及研究意义 |
| 第二章 实验过程及测试方法 |
| 2.1 ZnO压敏电阻的制备 |
| 2.1.1 实验原料和仪器设备 |
| 2.1.2 样品制备工艺流程 |
| 2.2 实验样品性能测试与表征 |
| 2.2.1 电学性能测试 |
| 第三章 铝掺杂对ZnO压敏电阻性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 样品的制备及测试 |
| 3.3 Al掺杂量对ZnO压敏陶瓷电性能的影响 |
| 3.3.1 Al掺杂量对微观结构的影响 |
| 3.3.2 Al掺杂量对ZnO压敏电阻材料小电流性能的影响 |
| 3.3.3 Al掺杂量对ZnO压敏电阻材料大电流性能的影响 |
| 3.3.4 Al掺杂量对势垒高度的影响 |
| 3.4 粉末预烧对ZnO压敏陶瓷电性能的影响 |
| 3.4.1 粉末预烧对ZnO压敏陶瓷微观形貌的影响 |
| 3.4.2 粉末预烧对ZnO压敏陶瓷小电流非线性的影响 |
| 3.4.3 粉末预烧对ZnO压敏陶瓷大电流性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 氟掺杂对ZnO压敏电阻的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 样品制备及测试 |
| 4.3 F掺杂对ZnO压敏陶瓷的影响 |
| 4.3.1 F掺杂对ZnO微观形貌的影响 |
| 4.3.2 F掺杂对电性能的影响 |
| 4.4 F、Al共掺杂对ZnO压敏陶瓷的影响 |
| 4.4.1 F、Al共掺杂对ZnO压敏陶瓷微观结构的影响 |
| 4.4.2 F、Al共掺杂对ZnO压敏陶瓷小电流特性的影响 |
| 4.4.3 F、Al共掺杂对脉冲大电流特性的影响 |
| 4.4.4 F、Al共掺与单掺F的ZnO势垒高度比较 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 氯掺杂对ZnO压敏电阻的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 样品制备及测试 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 Cl添加量对ZnO压敏陶瓷微观形貌和密度的影响 |
| 5.3.2 Cl添加量对ZnO压敏陶瓷电学性能的影响 |
| 5.3.3 Cl掺杂势垒高度分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）高吸收抗脉冲ZnO-Bi2O3-Pr6O11系压敏电阻性能的研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 压敏电阻的工作原理及发展 |
| 1.2.1 压敏电阻的发展 |
| 1.2.2 ZnO压敏电阻的结构 |
| 1.2.3 ZnO压敏电阻的工作原理 |
| 1.3 ZnO压敏材料的制备 |
| 1.3.1 ZnO的晶体结构分析 |
| 1.3.2 ZnO粉体的制备及性能 |
| 1.3.3 ZnO压敏陶瓷的制备及性能 |
| 1.4 ZnO压敏陶瓷的研究进展 |
| 1.4.1 掺杂影响ZnO压敏陶瓷性能的研究 |
| 1.4.2 烧结制度影响ZnO压敏陶瓷性能的研究 |
| 1.5 本文主要内容及创新点 |
| 2 实验及测试分析 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 样品制备 |
| 2.4 测试分析 |
| 2.4.1 物相分析 |
| 2.4.2 微观结构分析 |
| 2.4.3 电气性能测试 |
| 3 烧结温度对Zn-Bi系压敏电阻微观结构和电学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.3 分析与讨论 |
| 3.3.1 结构分析 |
| 3.3.2 压敏性能分析 |
| 3.3.3 介电性能分析 |
| 3.3.4 电导性能分析 |
| 3.3.5 阻抗分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 Bi_2O_3掺杂对ZnO-V_2O_5-Y_2O_3-Cr_2O_3压敏陶瓷性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.3 分析与讨论 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 微观结构分析 |
| 4.3.3 压敏性能分析 |
| 4.3.4 介电性能分析 |
| 4.3.5 导电性能分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 Pr_6O_(11)掺杂对ZnO-Bi_2O_3系压敏陶瓷性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.3 分析与讨论 |
| 5.3.1 物相分析 |
| 5.3.2 微观结构分析 |
| 5.3.3 电学性能分析 |
| 5.4 小结 |
| 6 添加剂离子半径对ZnO压敏电阻最大非线性系数的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数据收集及相关近似 |
| 6.3 分析与讨论 |
| 6.4 小结 |
| 7 ZnO压敏电阻在电力电子系统中的应用 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 ZnO过电压保护器 |
| 7.3 ZnO压敏电阻在避雷器中的应用 |
| 7.3.1 ZnO避雷器的主要特性参数及分类 |
| 7.3.2 ZnO避雷器的主要测试试验 |
| 7.4 本文的研究结果与该领域其他研究结果的相关比较 |
| 7.5 本文研究结果的实际应用 |
| 7.6 小结 |
| 8 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间参与的科研项目 |
（8）掺杂对氧化锌电阻特性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 ZnO 的结构及性能研究进展 |
| 1.1 ZnO 电阻及特性 |
| 1.1.1 ZnO 线性电阻及其特性 |
| 1.1.2 ZnO 压敏电阻及其特性 |
| 1.2 ZnO 电阻的研究进展 |
| 1.2.1 ZnO 线性电阻的研究进展 |
| 1.2.2 ZnO 压敏电阻的研究进展 |
| 2 论文选题的目的、意义及研究内容 |
| 2.1 论文选题的目的、意义及研究内容 |
| 2.1.1 论文选题的目的、意义 |
| 2.1.2 论文研究内容 |
| 2.2 实验设计及研究路线、方法 |
| 2.2.1 实验原料及所用仪器设备 |
| 2.2.2 技术路线 |
| 2.3 创新点及先进性 |
| 3 ZnO 薄膜制备 |
| 3.1 ZnO 薄膜的制备方法 |
| 3.2 ZnO 薄膜的性能测试对比分析 |
| 3.2.1 AZO 薄膜材料结构分析 |
| 3.2.2 AZO 薄膜表面形貌分析 |
| 3.2.3 AZO 薄膜光学性能分析 |
| 3.2.4 AZO 薄膜电学性能分析 |
| 3.3 小结 |
| 4 Al_2O_3、MgO 及 TiO_2掺杂对 ZnO 线性电阻性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备与电性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Al_2O_3掺杂对微观结构和电学性能的影响 |
| 4.3.2 TiO_2掺杂对 ZnO 微观结构和电学性能的影响 |
| 4.3.3 MgO 掺杂对微观结构和电学性能的影响 |
| 4.4 小结 |
| 5 稀土氧化物掺杂对 ZnO 线性电阻性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样品的制备与电性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 小结 |
| 6 V_2O_5掺杂对 ZnO 压敏电阻性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验设计及技术路线 |
| 6.3 试样的制备 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 V_2O_5掺杂对于压敏电压的影响 |
| 6.4.2 V_2O_5掺杂对于非线性系数的影响 |
| 6.4.3 V_2O_5掺杂对于漏电流的影响 |
| 6.5 小结 |
| 7 Pr_6O_(11)和 Y_2O_3掺杂 Zn-Bi 系压敏电阻的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 样品的制备与测试 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 Pr 掺杂对微观结构和电学性能的影响 |
| 7.3.2 共掺杂对微观结构和电学性能的影响 |
| 7.4 小结 |
| 8 制备工艺对线性电阻性能的影响 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 试样的制备与测试 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 不同煅烧温度对线性电阻性能的影响 |
| 8.3.2 添加剂的不同处理方法对电学性能的影响 |
| 8.3.3 烧结温度对试样微观结构和电学性能的影响 |
| 8.3.4 降温速率对 ZnO 线性电阻电学性能的影响 |
| 8.4 小结 |
| 9 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（9）高电位梯度ZnO压敏陶瓷材料的制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 ZnO 压敏电阻器的国内外研究情况 |
| 1.3 ZnO 压敏电阻器的微观结构 |
| 1.3.1 ZnO 晶粒 |
| 1.3.2 晶界层 |
| 1.3.3 尖晶石相 |
| 1.4 ZnO 压敏电阻器的导电机理 |
| 1.4.1 ZnO 压敏电阻的 U-I 特性 |
| 1.4.2 ZnO 压敏电阻的导电机理 |
| 1.4.2.1 预击穿区的导电机理 |
| 1.4.2.2 击穿区的导电机理 |
| 1.4.2.3 回升区的导电机理 |
| 1.5 ZnO 压敏电阻器的电性能参数 |
| 1.5.1 压敏电压 U1mA（Breakdown Voltage） |
| 1.5.2 非线性系数（Nonlinear Coefficient） |
| 1.5.3 漏电流 IL（Leakage Current） |
| 1.5.4 相对介电常数εr（Relative Dielectric Constant） |
| 1.5.5 最大通流容量 Imax和能量耐量 |
| 1.5.6 残压比 K |
| 1.6 添加剂的作用 |
| 1.7 本文的主要研究内容 |
| 第二章 样品制备过程和测试方法 |
| 2.1 实验原料及仪器设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验的仪器设备 |
| 2.2 样品的制备工艺 |
| 2.3 样品的测试与表征 |
| 2.3.1 电性能测试 |
| 2.3.2 8/20μs 模拟雷电冲击实验 |
| 2.3.3 密度测试 |
| 2.3.4 X 射线衍射分析（XRD） |
| 2.3.5 显微结构分析(SEM) |
| 第三章 Sb_2O_3掺杂对 ZnO 压敏电阻性能的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 样品制备及测试 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 Sb_2O_3掺杂对 ZnO 压敏电阻物相及微观结构的影响 |
| 3.3.2 Sb_2O_3掺杂对 ZnO 压敏电阻电性能的影响 |
| 3.3.2.1 小电流特性 |
| 3.3.2.2 大电流特性 |
| 3.3.3 烧结温度对 ZnO 压敏电阻电性能的影响 |
| 3.4 本章总结 |
| 第四章 SiO_2掺杂对 ZnO 压敏电阻性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 样品制备及测试 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 SiO_2掺杂对 ZnO 压敏电阻微观结构的影响 |
| 4.3.2 SiO_2掺杂对 ZnO 压敏电阻电性能的影响 |
| 4.3.2.1 小电流特性 |
| 4.3.2.2 大电流特性 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 MgO 掺杂对 ZnO 压敏电阻性能的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 样品制备及测试 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 MgO 掺杂对 ZnO 压敏电阻晶相成分及微观结构的影响 |
| 5.3.2 MgO 掺杂对 ZnO 压敏电阻电性能的影响 |
| 5.3.2.1 小电流特性 |
| 5.3.2.2 大电流特性 |
| 5.4 本章总结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）氧化钇和氧化镧掺杂改进氧化锌压敏电阻的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外ZnO压敏电阻的研究进展 |
| 1.2.2 国内电阻应用研究进展 |
| 1.3 本文研究目的、意义、理论依据以及主要内容 |
| 1.3.1 研究目的和意义 |
| 1.3.2 本课题开展的理论依据 |
| 1.3.3 本课题研究的内容 |
| 第二章 ZnO压敏电阻的基本特性 |
| 2.1 ZnO晶体的基本性质 |
| 2.1.1 ZnO晶体的基本结构 |
| 2.1.2 ZnO晶体的能带结构 |
| 2.1.3 ZnO晶体的晶界势垒模型 |
| 2.2 ZnO压敏电阻的基本性质 |
| 2.2.1 ZnO压敏电阻的微观结构 |
| 2.2.2 ZnO压敏电阻的I-V特性 |
| 2.3 ZnO压敏电阻的性能参数 |
| 2.3.1 非线性系数(α) |
| 2.3.2 压敏电压(U_(1mA)) |
| 2.3.3 漏电流(I_L) |
| 2.3.4 压比(K)与限制电压(U_P) |
| 2.3.5 致密度 |
| 2.3.6 通流能力 |
| 2.3.7 能量耐受 |
| 2.4 ZnO压敏电阻的工作机理 |
| 2.5 添加剂元素的影响 |
| 2.6 稀土元素掺杂的研究 |
| 2.7 提高ZnO压敏电阻的电位梯度和能量耐受密度 |
| 2.7.1 实际需要 |
| 2.7.2 理论基础 |
| 2.7.3 主要途径 |
| 第三章 材料设计与测试 |
| 3.1 原材料 |
| 3.2 材料配方组成 |
| 3.3 实验设备及制备工艺 |
| 3.3.1 实验设备 |
| 3.3.2 制备工艺 |
| 3.4 性能检测 |
| 3.4.1 试样的电性能和微观结构测试 |
| 3.4.2 其他性能测试 |
| 第四章 ZnO-Bi_2O_3系压敏电阻传统配方的研究 |
| 4.1 国内外相关研究现状 |
| 4.2 传统配方的优化 |
| 第五章 稀土氧化物对ZnO-Bi_2O_3系压敏电阻电性能和微结构的影响 |
| 5.1 稀土氧化物掺杂对压敏电阻性能的影响 |
| 5.1.1 掺杂Y_2O_3、La_2O_3对压敏电阻物理性能的影响 |
| 5.1.2 8/20μs雷电电流通流测试 |
| 5.1.3 2ms方波能量耐受测试 |
| 5.2 稀土氧化物掺杂对ZnO压敏电阻微观结构的影响 |
| 5.2.1 添加氧化钇、氧化镧对晶相组成的影响 |
| 5.2.2 添加氧化钇、氧化镧对压敏电阻微观结构的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 Y_2O_3和La_2O_3共掺杂ZnO-Bi_2O_3系压敏电阻的初步研究 |
| 6.1 Y_2O_3和La_2O_3共掺杂对压敏电阻性能的影响 |
| 6.1.1 Y_2O_3和La_2O_3共掺杂对压敏电阻物理性能的影响 |
| 6.1.2 8/20μs雷电电流通流测试 |
| 6.1.3 2ms方波能量耐受测试 |
| 6.2 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、La_2O_3掺杂氧化锌压敏阀片压敏电位梯度与显微组织的研究（论文参考文献）
- [1]La2O3的掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响[J]. 万帅,许衡,曹伟,谷山强,张瑞,李桂芳. 压电与声光, 2020(03)
- [2]ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷的低温制备及性能研究[D]. 周波. 西南科技大学, 2020(08)
- [3]ZnO-Pr6O11系压敏电阻非线性系数的研究[D]. 徐亚宁. 陕西科技大学, 2020(02)
- [4]ZnO-Pr6O11系压敏电阻微观结构和电学性能研究[D]. 宋帆. 陕西科技大学, 2019(09)
- [5]掺杂物离子半径与ZnO压敏电阻结构和性能的关系[D]. 张诚. 陕西科技大学, 2018(12)
- [6]施主掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响[D]. 王瀛洲. 华南理工大学, 2018(01)
- [7]高吸收抗脉冲ZnO-Bi2O3-Pr6O11系压敏电阻性能的研究及应用[D]. 陈永佳. 陕西科技大学, 2016(03)
- [8]掺杂对氧化锌电阻特性的影响[D]. 刘建科. 陕西科技大学, 2014(11)
- [9]高电位梯度ZnO压敏陶瓷材料的制备[D]. 陈奕创. 华南理工大学, 2013(05)
- [10]氧化钇和氧化镧掺杂改进氧化锌压敏电阻的研究[D]. 白宇. 西北大学, 2013(S2)