一、施主杂质引入方式对BaTiO_3材料PTCR效应的影响（论文文献综述）
程绪信[1]（2012）在《BaTiO3基多层片式热敏陶瓷材料研究》文中认为近几年来，随着微电子技术和表面贴装技术的快速发展，电子元器件的集成化、微型化、片式化已经成为当今微电子技术发展的趋势，而正温度系数热敏电阻（PTCR）陶瓷器件也朝着微型化、片式化和低阻化方向发展。由于传统的单层式BaTiO3基PTCR陶瓷材料的固有电阻率很高，无法进一步地降低其室温电阻，而多层片式BaTiO3基PTCR陶瓷材料不仅具有较低的室温电阻和较高的升阻比，而且还具有尺寸小、稳定性好、耐大电流冲击能力好等优点，常用作过载电流保护元件，是一个具有巨大的市场前景和实用价值的研究课题。采用流延的制作方法和还原再氧化的烧结工艺来制备多层片式BaTiO3基PTCR陶瓷材料，通过系统地研究Ba/Ti比、A位施主掺杂、B位施主掺杂、烧结温度、降温方式、再氧化热处理工艺等对该多层片式PTCR陶瓷材料的影响，成功地制备出室温电阻为0.3和升阻比（Lg（Rmax/Rmin））为3.3的多层片式Ba(Ti1-xNbx)O3基陶瓷以及室温电阻为0.13和升阻比为3.2的多层片式Ba1.001(Ti1-xNbx)O3基陶瓷。其具体的研究如下：采用流延法来制备片式BaTiO3基PTCR陶瓷，研究了Ba/Ti比对其电性能、微结构以及PTCR效应的影响，结果表明了Ti过量样品的平均晶粒尺寸大小变化不大，它的室温电阻率很小，受再氧化时间和Ba/Ti比的影响也较小；与之相反，Ba过量的样品晶粒大且颗粒大小分布不均，它的室温电阻率较大，受再氧化时间和Ba/Ti比的影响也较大。实验研究表明Ba/Ti为1.006的(Bam-0.007Sm0.007)TiO3基陶瓷的室温电阻率和升阻比分别为80.8·cm和3，高Ba/Ti比（m=1.026）的(Bam-0.007Sm0.007)TiO3基陶瓷的室温电阻率和升阻比分别为108.5·cm和3.8。对于高Ba/Ti比片式Ba1.022-xSmxTiO3基陶瓷来说，采用同样的共烧法研究了烧结温度和冷却方式对该样品的微观结构、电性能和PTCR特性等的影响，结果表明了高施主掺杂浓度可以抑制样品晶粒的生长，样品的室温电阻率和升阻比都随着烧结温度的升高而减小，较高温度烧结的样品的室温电阻率变化很小，低温烧结可以获得较高的耐压值。此外，样品的冷却速率越慢，气孔就越少，该陶瓷样品的室温电阻率随着冷却速率的增加而增加，并且适当地延长冷却时间可以降低样品的室温电阻率。样品的临界施主掺杂浓度随着冷却速率的增加而逐渐地向着低浓度方向移动，冷却速率为4℃/min的样品具有较好的PTCR效应，它的室温电阻率、升阻比、受主态密度（NS）和肖特基势垒高度（）分别为157.4·cm、3.16、6.911013cm–2和0.59eV。高冷却速率可以导致样品晶界内比晶粒内更易于失氧，而低冷却速率比高冷却速率更容易使晶粒和晶界失氧。采用还原再氧化的烧结方法，研究了施主掺杂量、烧结温度和再氧化温度对多层片式Ba(Ti1-xNbx)O3基陶瓷的电性能和PTCR特性的影响，成功地制备出了尺寸为3.6mm×1.8mm×1.4mm、室温电阻为0.3和升阻比为3.3的多层片式PTCR陶瓷器件。样品在还原气氛中1100℃1220℃下烧结2h且在空气中600℃再氧化1h后它的受主态密度NS是介于2.47×10137.19×10(130cm–2范围内。最后研究了施主掺杂0.35mol%Nb5+的多层片式Ba(Ti1-xNbx)O3基陶瓷在还原气氛中1160℃烧结2h且在空气中600℃再氧化08h，实验结果表明样品在600℃低温下再氧化也可以得到很低的室温电阻和较好的PTCR效应，700℃是晶粒获得再氧化的临界温度，理想的再氧化温度和时间应分别控制在850℃和6h以内。另外，还推断出在Ni Ba(Ti1-xNbx)O3界面层内Nb5+替代Ti4+位起施主作用和Ni2+替代Ti4+位起受主作用是相互补偿的，这是B位施主掺杂的优势。成功地制备出了尺寸为3.6mm×1.8mm×1.4mm、室温电阻为0.38和升阻比为3.5的多层片式Ba(Ti1-xNbx)O3基陶瓷器件，并且还成功地制备出尺寸为3.6mm×1.8mm×1.4mm、室温电阻为0.13、升阻比为3.2和温度系数约为6%/℃的多层片式Ba1.001(Ti1-xNbx)O3基陶瓷器件。
刘明龙[2]（2010）在《BaTiO3基无铅高居里温度PTCR材料的制备研究》文中指出论文通过Bi0.5Na0.5TiO3（BNT）改性BaTiO3（BT）基陶瓷材料的实验,研究了无铅高居里点正温度系数热敏电阻器（PTCR）的组成、制备工艺与性能的关系,主要分为三个部分:Bi2O3的引入方式及合成BNT工艺研究;BNT预合成工艺及引入次序研究和高居里温度PTCR陶瓷材料的制备及机理研究。首先,论文中研究了Bi2O3的引入方式及合成BNT的工艺。从常见的预合成为BNT后引入和以原料氧化物形式直接引入两个方面入手,并考虑了Bi2O3的不同过量程度,以加入0.1mol%BNT为例,研究了预烧温度、保温时间、烧结温度等对材料PTC性能的影响。将原料在780℃预合成为BNT（Bi2O3过量0.5mol%）后再引入到BT基体中与以原料氧化物形式直接加入到BT基体中（Bi2O3过量1.0mol%）,但合成BT-BNT固溶体时,在850℃另加一30min保温以合成BNT,两种工艺都可以得到最高居里温度在142℃以上,升阻比超过4.5个数量级的PTCR材料。随后,通过在同样烧成环境（空气气氛）中研究当BNT加入量超过1mol%,Bi2O3引入方式及BNT加入量对材料性能的影响,获得了BNT的最佳引入工艺:采用Bi2O3过量0.5mol%,780℃预合成为BNT后引入到BT基体中。其次,论文也研究了一种BNT预合成新方法。由于BNT的加入会引起材料半导化困难程度的增加,实验中以摩尔比Bi2O3:Na2CO3:TiO2:Nb2O5:Sb2O3=11.005:1:4:0.00046:0.0010引入施主来辅助其半导化,并在加入0.5mol%BNT时进行了实验,其最佳预合成工艺及引入次序是当Bi2O3过量0.5mol%,780℃预合成后,在一次料中引入加有施主的BNT,可以得到居里温度为149.7℃,升阻比在3.5个数量级以上的PTCR材料。最后,实验通过上述BNT引入方式研究了高居里温度PTCR材料的制备工艺与性能。①讨论了不同烧结工艺对材料PTC性能的影响,当BNT加入量（x）小于4mol%时,可以直接在还原气氛下烧结,得到最高居里温度约192℃,升阻比接近3个数量级的PTCR材料,当x再增大时（x≤20mol%）,可以用先氧化气氛烧结后还原气氛热处理或先还原气氛烧结再还原气氛热处理的方法使其半导化,但试样都仅具有弱NTC效应,而不是PTC效应;②研究了采用上述BNT预合成新方法对x=6mol%,8mol%,10mol%和15mol%的试样在还原气氛下烧结制备PTCR材料的工艺,得到材料的居里温度分别在210℃,226℃,237℃和243℃,但它们的升阻比随着x的增大而不断减小,在x=15mol%时,只接近1个数量级。③实验还研究了加入MnO2受主以提高材料升阻比的制备工艺,认为加入一定量的MnO2在适当温度及气氛中烧结、一定温度下热处理可以提高材料的升阻比。
孔明日[3]（2009）在《钛酸锶钡半导瓷的低温烧结特性研究》文中指出自上世纪50年代PTCR效应被发现以来,PTCR半导体陶瓷作为一种重要的控制、保护和发热元件,已广泛应用于通信、家用电器、汽车、航天等领域,成为铁电陶瓷中继电容器及压电器件之后的第三大类应用产品。但是,BaTiO3基PTCR陶瓷的烧结温度高,使得在制作多层片式PTCR器件时,陶瓷层和电极间的共烧非常困难,因此,降低BaTiO3基PTCR陶瓷的烧结温度对PTCR陶瓷的片式应用显得非常关键。本文选择BaTiO3基PTCR陶瓷为研究对象,以降低PTCR陶瓷的烧结温度为主要研究目标,开展了传统固相法和溶胶-凝胶法制备的BaTiO3基PTCR陶瓷的低温烧结研究工作,为了提高低温烧结PTCR陶瓷的性能,把添加烧结助剂以及烧结助剂改性作为主要技术途径。首先,采用传统固相法制备BaTiO3基PTCR陶瓷,在1100℃合成BaB2O4烧结助剂的基础上进行PTCR陶瓷的低温烧结,研究BaB2O4烧结助剂添加对BaTiO3基PTCR陶瓷低温烧结、显微结构和电性能的影响;指出添加适量的BaB2O4烧结助剂是获得较好的电性能的低温烧结PTCR陶瓷的前提。通过实验分析,在保证BaTiO3基PTCR陶瓷低温烧结的基础上,为了降低BaTiO3基PTCR陶瓷室温电阻率,在BaB2O4烧结助剂中加入SiO2,研究BaO-B2O3-SiO2烧结助剂中SiO2对BaTiO3基PTCR陶瓷晶界化学组成、显微结构和电性能的影响,提出由SiO2添加的烧结助剂改性机理。实验结果表明,当添加含有5 mol%SiO2的BaO-B2O3-SiO2烧结助剂时,在1050℃保温3h下烧结的样品的室温电阻率为210Ω·cm,升阻比为1.5×103。以降低BaTiO3基PTCR陶瓷的烧结温度和提高PTCR效应为目的,研究BaO-B2O3-SiO2烧结助剂与Mn加入方式对低温烧结特性的影响。在低温烧结过程中,研究BaO-B2O3-SiO2-MnO烧结助剂添加对BaTiO3基PTCR陶瓷低温烧结、显微结构和电性能的影响,添加含有0.06 mol%Mn的BaO-B2O3-SiO2-MnO烧结助剂的样品在1050℃烧结,室温电阻率为306Ω·cm,升阻比值为4.23×103。而且,对受主表面态密度与电性能关系进行了研究,并从理论上探讨了BaO-B2O3-SiO2-MnO烧结助剂能降低室温电阻率和提高PTCR效应的原因。采用溶胶-凝胶法制备了性能优良的BaTiO3基PTCR前驱粉体,利用BaB2O4烧结助剂,在此基础上研究烧结助剂对BaTiO3系半导体纳米材料烧结特性、显微结构和电性能影响的规律。研究发现:在溶胶-凝胶法制备的纳米粉体中添加3mol%BaB2O4,在1050℃烧结,室温电阻率为160Ω·cm,升阻比为1.45×104。
刘俨[4]（2009）在《低电阻率BaTiO3PTCR陶瓷材料的制备》文中认为近年来,低电阻BaTiO3PTCR陶瓷材料在汽车电路过流过载保护、片式元件等方面得到了广泛的应用, PTCR材料电阻率的降低能够扩展高性能PTCR材料的应用范围,低电阻BaTiO3PTCR陶瓷材料仍然是值得研究的。在综述低电阻率BaTiO3PTCR陶瓷材料的制备和理论研究现状的基础上,提出了研究中存在的问题。通过实验,对低电阻率BaTiO3PTCR材料的制备进行研究;研究烧结与低电阻率PTCR陶瓷材料性能的关系,同时研究烧结助熔剂Al2O3在BaTiO3PTCR陶瓷材料中的作用。主要内容包括低电阻率BaTiO3PTCR材料配方的设计,工艺的设计以及制备样品的测试与分析。在低电阻率BaTiO3PTCR材料配方的设计中,阐述了BaTiO3PTCR材料半导化的原理以及掺入的元素的作用,包括其对材料电阻率的影响,晶粒大小影响和PTC效应的影响等。对烧结后陶瓷的测试主要包括电阻率,电阻温度特性曲线,样品的表面形貌等,并对测试结果进行了分析,得出施主掺杂量、受主掺杂量以及液相掺杂剂的掺入量与材料电阻率的关系。文中根据得到的关系做出了曲线图,并作为设计配方的依据。在工艺方面,通过调节烧结温度,得出烧结温度对低电阻率BaTiO3PTCR材料的影响,同时找到一个合适的烧结温度。最后,总结了以前所作的工作以及本项目的进展情况,同时对本项目还有待进一步解决的问题以及今后还需要做的工作做了相关展望。
李远亮[5]（2009）在《环保型BaTiO3基陶瓷介质的掺杂与介电性能的研究》文中指出本文以具有钙钛矿结构的BaTiO3基陶瓷作为研究对象,分别研究了Sm2O3掺杂对（BaxSr1-x）TiO3、Ba(SnxTi1-x)O3和Ba（ZrxTi1-x）O3陶瓷微观结构与介电性能的影响,以及Y2O3和NiO掺杂对（BaxSr1-x）TiO3陶瓷微观结构与介电性能的影响。通过对试样微观结构和介电特性的研究,揭示了Sm2O3、Y2O3和NiO在BaTiO3基陶瓷中的掺杂机理。研究结果发现:Sm2O3和Y2O3在(BaxSr1-x)TiO3陶瓷中,随着掺杂量的增加,Sm3+和Y3+有一个优先取代位置,也就是在它们掺杂的起始阶段,Sm3+和Y3+主要进入晶格A位位置,而在其掺杂量超过某个量之后,则以进入晶格B位位置为主,这种优先取代结果导致试样晶胞参数a随掺杂量的增加先减小后增大,试样介电常数先增大后减小。两者都能使试样介电损耗得到改善,尤其是当Y3+掺杂量为1.0 mol%时,试样介电损耗降低到0.0015。两者掺杂结果的显着不同在于Y3+掺杂使试样表现出了弥散相变特性,而Sm3+掺杂却没有。当NiO被添加到（BaxSr1-x）TiO3陶瓷中时,只有一少部分Ni2+离子进入晶格的B位取代Ti4+离子,导致试样晶格参数轻微增加,之后NiO主要在晶界附近聚集,形成BST/NiO复合材料。试样介电常数随NiO掺杂量的增加而下降,介电温谱显示含Ni试样具有弥散相变特性,且随掺杂量的增加,效果越明显,这也使试样介电温谱得到了很大改善。Sm2O3的加入并不改变BTS10和BZT20陶瓷的主晶相结构,与空白试样相比,掺杂微量Sm3+会使晶粒尺寸下降。随着Sm2O3掺杂量的增加,BTS10和BZT20陶瓷试样介电常数先增大后减小,当试样介电常数最大时,其介电损耗也最高。BTS10和BZT20陶瓷试样Tm和Sm2O3掺杂量之间的变化规律大致相似,不同点在于BTS10陶瓷的Tm在Sm2O3掺杂起始阶段并不改变。掺杂Sm2O3的BTS10和BZT20陶瓷试样均具有弥散相变特性,但二者有两点明显不同,其一,BTS10空白试样本身并不具有弥散相变特性,而BZT20空白试样即具有弥散相变特性。其二,随Sm2O3掺杂量的增加,BTS10陶瓷试样弥散特性一致增强,而BZT20陶瓷试样弥散特性却是先变弱后增强。这种差别说明,在Sm2O3掺杂起始阶段,一部分Sm3+进入了BTS10陶瓷晶格B位位置,而在BZT20陶瓷中却没有,而两者试样Tm在Sm2O3掺杂起始阶段变化的差异性也说明了这一点。
刘欢[6]（2008）在《微纳半导体陶瓷及其敏感元件研究》文中认为半导体陶瓷是一类具有半导体特性的无机非金属多晶材料,其敏感元件在微电子、光电、激光等高技术领域获得了广泛的应用。随着微电子技术的飞速发展,半导体陶瓷的微纳化已成为近年来最为活跃的研究热点之一。本文尝试从半导体陶瓷粉体的纳米化技术出发,系统地研究微纳半导体陶瓷及其敏感元件的关键制备技术,探讨微纳尺度多晶半导体陶瓷的导电机理,以期为相关新型敏感元件的研制提供理论与实践基础。论文首先研究了纳米半导体陶瓷粉体的可控生长技术。在分析和探讨溶胶—凝胶法、聚合物网络法及水热法等液相合成方法的工艺原理及特点的基础上,通过大量实验研究和工艺参数优化,成功制备出颗粒均匀、团聚程度低、热稳定性好的纳米氧化锡（可低至4.1 nm）及纳米钛酸钡（小于40 nm）粉体,可较好满足半导体陶瓷微纳化发展的要求。采用所获得的纳米氧化锡粉体,通过浆料配制、电极制作、丝网印刷、干燥及烧成等制备工艺研究,发展出对硫化氢气体具有良好气敏特性的纳米氧化锡半导体陶瓷厚膜元件。结果表明,纳米氧化锡半导体陶瓷气敏元件不仅具有较高的灵敏度和较低的工作温度（约150℃）,而且有着良好的选择性和响应—恢复特性,灵敏度与气体浓度的关系遵循幂定律。采用聚合物网络法合成的纳米粉体制作的厚膜元件在保持较小的晶粒尺寸的同时,具有更为疏松、多孔和均匀的微观结构,表现出最优的气敏性能。基于钛酸钡材料的特点及其半导化原理,探讨了制备微晶热敏半导体陶瓷的技术途径。以溶胶—凝胶法合成的纳米钛酸钡粉体为原料,选用钇和锰分别作为施、受主杂质元素并适当提高二者的掺杂量,采用水基流延绿色成型工艺,通过适当提高预烧温度、降低烧结温度的烧成方式实现施、受主的二次掺杂,抑制晶粒生长,成功获得具有较为理想微晶结构的钛酸钡半导体陶瓷片式热敏元件。1280℃烧结所得典型样品的晶粒尺寸约3.0μm,室温电阻率为360Ω·cm,升阻比达104。论文还从理论上研究了晶粒尺寸对钛酸钡半导体陶瓷导电特性的影响。分析了钛酸钡半导体陶瓷的微观结构及导电模型,采用十四面体晶粒模型计算出其电阻与晶粒尺寸存在反比关系,进而讨论了微晶钛酸钡半导体陶瓷的晶界特性。研究认为,微晶钛酸钡半导体陶瓷晶界钡缺位向晶粒体内的扩散形成的势垒层很薄,因而存在壁垒效应使得材料晶粒电阻率上升;同时,量子隧穿效应引起的隧穿电流易导致元件升阻比及耐电压性能的降低。
何振英[7]（2008）在《微波辐照技术制备纳米BaTiO3基PTC瓷粉及性能研究》文中进行了进一步梳理PTC材料以其电阻温度特性、伏安特性、电流时间特性在电子通讯、汽车工业、家用电器等各个领域获得了广泛的应用。其中以BaTiO3为主晶相,通过掺杂稀土元素获得PTC性能的陶瓷材料最为常用。关于PTC效应的理论解释已比较成熟,比较普遍公认的PTC效应是一种晶界效应,在前人的理论基础上,Desu等提出的界面析出模型较好的解释了晶界层电容器和铁电相之间转变过程中所表现的PTC效应。首先,综合叙述了纳米钛酸钡粉体的合成工艺进展,以及微波在无机材料合成中的应用情况,并对纳米钛酸钡粉体合成的几种方法的优缺点进行了比较；对PTC效应及其应用进行了详细介绍,阐述了本实验工作的目的意义。本文的研究重点是希望借助纳米粉体的纳米尺寸和改善了的烧结工艺获得好的陶瓷体微观结构,从而提高钛酸钡基PTC陶瓷电阻的性能。实验以TiCl4, BaCl2·2H2O和NaOH等无机盐为原料,采用常压液相法和微波液相法,分别合成出钛酸钡粉体,获得了制备高分散纳米BaTiO3粉体的最佳工艺条件。在比较常压液相法和微波液相法合成钛酸钡粉体的优缺点基础上；结合钛酸钡反应特点,确定以微波液相法合成PTC瓷粉。微波液相法反应过程采用微波加热,工艺简单,反应时间短,产率高,能耗低。对所合成的粉体进行TEM、SEM、XRD表征,证明所合成的粉体为立方晶系钙钛矿结构,颗粒平均粒径30nm,形貌为均匀球形,可满足制备纳米陶瓷的要求。BaTiO3陶瓷的半导化及其他性能的获得须进行稀土元素掺杂。研究表明,加入Sr和Pb元素,可以达到移动居里温度的效果；施主元素Y的加入可有效降低材料的室温电阻率,受主元素Mn的加入可以极大提高材料的升阻比。通过实验发现,加入适量的Sb元素可以有效的提高陶瓷的收缩率。本文采用C还原气氛烧结,有效的降低了烧结温度,改善了陶瓷体的微观结构,为最终的目标产品PTCR陶瓷材料保留了更多的晶界。此外,液相法合成的粉体具有较高的粉体活性,在烧结过程中,较低温度下即可产生液相,从而起到液相添加剂促进烧结、降低烧结温度、扩大形成半导化温度区域、控制晶粒尺寸、获得低的室温电阻与增强耐电强度等作用。在C还原烧结气氛下,掺杂Sb元素的样品,获得了更好的成瓷性和收缩率。
李小燕[8]（2008）在《低阻Ni/（Ba，Sr）TiO3复合PTC材料的制备与电性能研究》文中提出为了研制具备良好PTC性能的低阻材料,对（Ba,Sr）TiO3陶瓷以及Ni/（Ba,Sr）TiO3复合材料进行了研究。采用了ESEM、OG、TEM、EDX、SAD、XRD、XPS、DSC-TG等现代材料研究与分析方法。测试了材料的电阻-温度特性和耐电压强度。讨论了Ni/（Ba,Sr）TiO3复合PTC材料的性能特点和影响因素。通过增加MnO2添加量、添加BN、加入Zn-V-B系玻璃料以及改变预合成所用的TiO2原料四种途径来改善（Ba,Sr）TiO3陶瓷的PTC性能。这四种途径在增强PTC效应方面均起到了积极的效果。尤其是不改变配方,采用TiO2-B原料制备出的（Ba,Sr）TiO3陶瓷材料PTC性能最为理想。1320℃保温20min烧结后,ρ25 = 228.9Ω·cm,ρmax/ρ25=105.1,α= 25.1%/℃。采用此配方和原料制备与金属Ni复合的陶瓷基质。在还原气氛中烧成后,随着Ni加入量增大,Ni/（Ba,Sr）TiO3复合材料室温电阻率降低,同时PTC效应恶化、耐电压强度下降。综合考虑各项电性能指标,下面研究中将Ni的加入量固定在15wt%。提高烧结温度,有助于制备高性能的Ni/（Ba,Sr）TiO3复合PTC材料。对比了复合材料在倒置的Al2O3坩埚内放置足够多石墨粉形成的还原气氛1、石墨坩埚形成的还原气氛2中烧结后以及热处理后的XRD和XPS图谱,结果表明还原气氛1更适合制备复合PTC材料。另外,所采用的三种Ni粉中,Ni粉平均粒径越小,室温电阻率越小,PTC效应越好。在复合材料中引入了PbO-B2O3-ZnO-SiO2玻璃料。此玻璃料可以很好地润湿（Ba,Sr）TiO3陶瓷。玻璃料以无定形态存在于复合材料中的相界与陶瓷晶界上。晶粒间相和陶瓷之间没有明显的扩散。玻璃料的加入不仅有助于复合材料的致密化,而且有助于Ni颗粒在陶瓷基质中的均匀分布,更为重要的是可以改变Ni-（Ba,Sr）TiO3相界面上的电荷传输,从而改善了复合材料的电性能。当玻璃料加入量为0.5wt% ,AST加入量为0.1wt%时,Ni-（Ba,Sr）TiO3相界面上的液相层厚度适中,既可以避免金属-陶瓷界面上隧道效应对PTC效应的消弱,又不足以因为液相层过厚导致晶界电阻过大,复合材料获得了较佳的电性能。与AST相比,玻璃料更有利于制备高性能的Ni/（Ba,Sr）TiO3复合PTC材料。仅加入0.6wt%玻璃料,Ni/（Ba,Sr）TiO3复合材料1320℃保温20min烧结后获得了最佳的电性能(ρ25=2.5Ω·cm,ρmax/ρ25=103.6,α= 9.0 %/℃)。计算了（Ba,Sr）TiO3陶瓷中的有效施主浓度,肯定了Ni-（Ba,Sr）TiO3界面上通过隧道效应实现欧姆接触的可行性。对制备高性能Ni/BaTiO3复合PTC材料提出了改进措施,并提出了理想的显微结构模型。
张连松[9]（2007）在《Ni/Al/BaTiO3基复合PTC陶瓷材料的研究》文中指出BaTiO3陶瓷是是一种良好的绝缘材料,其室温电阻率高达10101012??cm。自从BaTiO3基PTC陶瓷被发现以来,众多的科技工作者对其原理、性能以及应用都做了深刻的研究,并使其得到了巨大的发展,但是PTCR陶瓷的室温电阻率居高不下,阻碍了其进一步的应用。本文介绍了Ni/Al/BaTiO3复合PTC材料降低室温电阻的方法。实验采取传统高温固相合成法合成BaTiO3基PTCR陶瓷,在其基础上搀杂金属Ni和金属Al。成型后在石墨造成的局部还原气氛下烧成,达到了降低BaTiO3基PTC陶瓷室温电阻率的目的。为保证试样具有一定的PTC效应,在烧成之后要进行氧化处理。本文陈述了金属Ni含量、金属Al含量对复合材料室温电阻率和PTC特性的影响,同时分析了保护气氛、烧成制度、氧化处理制度等工艺条件对复合材料最终性能的影响。并在分析大量实验数据的基础上优化了材料组成和工艺条件,使该复合材料的性能达到了较好的水平。经实验研究后,可知金属Ni的引入可以在一定程度上降低室温电阻率,但是Rmax/Rmin也有所降低。引入的金属Al的氧化得到的Al2O3进入晶格,进行双补偿效应,陶瓷试样的室温电阻率先减小后变大,Rmax/Rmin先变大后变小。金属Ni,Al混合掺杂,发现烧结温度为1300oC,氧化处理最佳温度为800oC,保温40分钟条件下样品的室温电阻率可降至2??cm,升阻比保持在70。
陈春芳[10]（2007）在《片式PTCR元件用粉体的sol-gel法制备及性能研究》文中研究说明随着科学技术的迅速发展,PTCR热敏元件逐步走向片式化、叠层化。传统固相法制备粉体的烧结温度过高（≥1320℃）,不利于PTCR陶瓷坯片与贱金属共烧成瓷;其次PTCR元件是利用陶瓷的晶界效应,也决定了固相法原料无法达到制备片式元件的晶界数目要求,故PTCR被称为最难片式化的材料之一。为了克服低烧和细晶两大难点,本文就纳米PTCR粉体的制备、陶瓷组分和工艺等展开了相关研究。首先,采用溶胶-凝胶法制备半导化的纳米BaTiO3陶瓷粉体。在研究日本相关专利的基础上,选取合适的原料及实验条件,将制得的干凝胶在不同的温度下预烧后,通过XRD分析其晶相组成且计算晶粒尺寸。实验表明:在700℃下预烧2 h得到粉体最小平均粒径为19 nm,与TEM结果基本相符。根据热重分析拟定粉体的预烧温度,并通过SEM观察陶瓷的微观结构。在PTCR陶瓷的制备过程中,进行不同含量Y和Mn的两次掺杂实验,确定施受主的最佳掺杂量。在陶瓷组分中添加一定量Si和Ca,分析其对陶瓷微观结构和性能的影响。粉体干压成型后,对比不同温度烧结陶瓷的性能,得到最佳烧结温度,并讨论了烧结温度与预烧温度之间的关系和对瓷体密度的影响。最后,本文在溶胶-凝胶法制备最佳组分的BaTiO3基陶瓷粉体的基础上,采用“绿色化”成型工艺-水基流延成型制备片式PTCR坯片。对比不同成型工艺并进一步降低烧结温度,在1240℃下烧结得到晶粒尺寸小于2μm且均匀的瓷片,其室温电阻率为850 ?.cm,升阻比为2.4×102,温度系数为7.29 %.℃-1。烧结温度为1220℃时,平均晶粒小于1μm。
二、施主杂质引入方式对BaTiO_3材料PTCR效应的影响（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、施主杂质引入方式对BaTiO_3材料PTCR效应的影响（论文提纲范文）
（1）BaTiO3基多层片式热敏陶瓷材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 片式 PTCR 陶瓷的国内外发展现状与趋势 |
| 1.2 多层片式 PTCR 器件的制备方法及流程图 |
| 1.3 多层片式 PTCR 陶瓷热敏元件的关键技术难点 |
| 1.4 本论文的立题依据及意义 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 2 基于还原气氛烧结的施主掺杂 BaTiO3的半导化特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验研究 |
| 2.3 Sm_2O_3掺杂 BaTiO_3陶瓷的半导化特性研究 |
| 2.4 Nb_2O_5掺杂 BaTiO_3陶瓷的半导化特性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 化学计量比组成对材料结构及性能的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验研究 |
| 3.3 材料的微结构分析 |
| 3.4 Ba / Ti 比对材料性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 烧结制式对材料性能的作用规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验研究 |
| 4.3 烧结温度对 PTCR 效应的影响 |
| 4.4 降温速率对 PTCR 效应的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 再氧化对材料性能的作用规律 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验研究 |
| 5.3 Sm_2O_3掺杂片式 BaTiO_3陶瓷的再氧化研究 |
| 5.4 Nb_2O_5掺杂多层片式 BaTiO_3陶瓷的再氧化研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 晶界势垒层和缺陷对 PTCR 特性影响的理论分析 |
| 6.1 BaTiO_3的晶体结构 |
| 6.2 施主掺杂 BaTiO_3陶瓷的缺陷化学研究 |
| 6.3 晶界势垒层的重构 |
| 6.4 本章总结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 攻读学位期间发表论文目录 |
（2）BaTiO3基无铅高居里温度PTCR材料的制备研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 BaTi0_3 的晶体结构 |
| 1.3 BaTi0_3 基电子陶瓷的铁电性研究 |
| 1.4 BaTi0_3 基电子陶瓷的介电性研究 |
| 1.4.1 BaTi0_3基陶瓷介电性能理论模型 |
| 1.4.2 BaTi0_3晶体的介电特性 |
| 1.4.3 介电性能表征相关参数 |
| 1.5 BaTi0_3 基电子陶瓷 PTC 特性研究进展 |
| 1.5.1 BaTi0_3陶瓷半导化机理 |
| 1.5.2 PTCR 材料的基本特性 |
| 1.5.3 BaTi0_3基陶瓷PTC 性能理论模型 |
| 1.6 铅基氧化物提高BaTi0_3 基电子陶瓷居里点的机理 |
| 1.7 高居里温度BaTi0_3 基电子陶瓷制备方法研究 |
| 1.7.1 不同制备工艺对居里温度的影响 |
| 1.7.2 离子掺杂的影响 |
| 1.8 选题的目的与意义 |
| 第二章 实验设计与研究方法 |
| 2.1 实验原料与主要仪器 |
| 2.2 实验设计与方案 |
| 2.3 实验工艺流程 |
| 2.4 性能表征及测试 |
| 第三章 Bi_20_3引入方式及合成BNT 工艺研究 |
| 3.1 课题研究方法 |
| 3.2 Bi_20_3 不同引入方式对材料性能的影响 |
| 3.2.1 BaTi0_3基本配方研究 |
| 3.2.2 850℃预合成后引入对材料性能的影响 |
| 3.2.3 氧化物形式直接引入对材料性能的影响 |
| 3.2.4 不同温度预合成BNT 后引入对材料性能的影响 |
| 3.2.5 氧化物形式直接引入时合成过程保温对材料性能的影响 |
| 3.2.6 烧结后热处理对材料性能的影响 |
| 3.2.7 780℃预合成施主掺杂BNT 对材料性能的影响 |
| 3.3 Bi_20_3 不同引入量及引入方式对试样性能的影响及机理研究 |
| 3.3.1 Bi_20_3 不同引入量及引入方式对试样性能的影响 |
| 3.3.2 BNT 引入对材料各性能的影响机理研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高居里温度PTCR 陶瓷材料制备工艺与性能研究 |
| 4.1 课题研究方法 |
| 4.2 烧结工艺对材料PTC 性能的影响及机理研究 |
| 4.3 BNT 预合成新方法对材料PTC 性能的影响 |
| 4.3.1 BNT 引入量对材料PTC 性能的影响 |
| 4.3.2 850℃/2h 热处理对材料PTC 性能的影响 |
| 4.4 增加受主对材料PTC 性能的影响 |
| 4.4.1 不同受主加入量对材料PTC 性能的影响 |
| 4.4.2 不同烧结温度对材料PTC 性能的影响 |
| 4.4.3 加入不同量石墨烧结对材料PTC 性能的影响 |
| 4.4.4 不同热处理温度对材料PTC 性能的影响 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）钛酸锶钡半导瓷的低温烧结特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 PTCR陶瓷 |
| 1.2 PTCR效应理论发展 |
| 1.3 BaTiO_3基PTCR陶瓷的制备 |
| 1.4 PTCR陶瓷材料的低温烧结技术 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 2 实验过程及方法 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.2 样品分析测试 |
| 3 BaB_2O_4对Y-BaTiO_3陶瓷低温烧结的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分及研究方法 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.4 低温烧结机理的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 BaO-B_2O_3-SiO_2对Y-BaTiO_3陶瓷低温烧结的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分及研究方法 |
| 4.3 SiO_2加入原理 |
| 4.4 BBS烧结助剂对Y-BaTiO_3半导体陶瓷显微结构的影响 |
| 4.5 BBS烧结助剂对Y-BaTiO_3半导体陶瓷电性能的影响 |
| 4.6 SiO_2加入效应分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 BaO-B_2O_3-SiO_2-MnO对Y-BaTiO_3陶瓷低温烧结的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 受主杂质对BaTiO_3半导化的概述 |
| 5.3 实验内容 |
| 5.4 Mn掺杂方式对PTCR效应的影响 |
| 5.5 烧结助剂中Mn加入效应的分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 BaB_2O_4对纳米Y-BaTiO_3陶瓷低温烧结的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 纳米Y-BaTiO_3粉体的制备 |
| 6.3 BaB_2O_4对纳米Y-BaTiO_3基PTCR陶瓷低温烧结特性的影响 |
| 6.4 固相法和溶胶—凝胶法制粉对Y-BaTiO_3陶瓷低温烧结的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 全文研究内容总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士期间发表的论文 |
（4）低电阻率BaTiO3PTCR陶瓷材料的制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 PTC 材料的主要性能及应用 |
| 1.3 材料理论研究现状 |
| 1.4 制备工艺研究现状 |
| 1.5 目前存在的问题 |
| 1.6 主要研究意义与内容 |
| 2 低电阻率BaTi0_3PTCR 陶瓷材料的理论基础 |
| 2.1 BaTi0_3半导瓷晶体结构 |
| 2.2 BaTi0_3陶瓷半导化及附加能级的形成 |
| 2.3 施主和受主影响 |
| 2.4 掺入液相量对BaTi0_3PTCR 陶瓷材料的影响 |
| 2.5 几种BaTi0_3系PTC 效应相关的物理模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 低电阻率BaTi0_3PTCR 陶瓷材料工艺研究 |
| 3.1 实验设备 |
| 3.2 实验原料 |
| 3.3 工艺流程 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 低电阻率BaTi0_3PTCR 陶瓷材料的实验结果分析 |
| 4.1 受主掺杂与电阻率的关系 |
| 4.2 施主掺杂与电阻率的关系 |
| 4.3 烧结温度与制备低电阻率 BaTi0_3PTCR 材料的关系 |
| 4.4 第一种配方掺入A1_20_3与电阻率的关系 |
| 4.5 第二种配方掺入A1_20_3与电阻率的关系 |
| 5 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）环保型BaTiO3基陶瓷介质的掺杂与介电性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.1.1 铁电陶瓷特点 |
| 1.1.2 铁电陶瓷应用 |
| 1.2 课题的研究背景 |
| 1.3 无铅电子陶瓷介质材料发展现状 |
| 1.3.1 BaTiO_3 系介质陶瓷材料 |
| 1.3.2 (Bi_(0.5)Na(0.5)) TiO_3 基陶瓷介质体系 |
| 1.3.3 NaNbO_3 基陶瓷介质体系 |
| 1.3.4 钨青铜结构化合物 |
| 1.3.5 含铋层状结构化合物 |
| 1.4 BaTiO_3 基陶瓷介质材料概述 |
| 1.4.1 BaTiO_3 晶体的结构 |
| 1.4.2 BaTiO_3 晶体的介电-温度特性 |
| 1.4.3 BaTiO_3 系电子陶瓷粉体的制备方法 |
| 1.5 钛酸钡系介质材料的掺杂改性 |
| 1.5.1 BaTiO_3 的A 位置换改性 |
| 1.5.2 BaTiO_3 的B 位置换改性 |
| 1.5.3 稀土元素掺杂对BaTiO_3 系介质材料的影响 |
| 1.6 钙钛矿型铁电体的宏观效应及应用 |
| 1.6.1 介电响应 |
| 1.6.2 压电效应 |
| 1.6.3 热电效应 |
| 第二章 实验方案设计及研究方法 |
| 2.1 实验原料及实验设备 |
| 2.1.1 原料 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 |
| 2.2 实验主要工艺流程和说明 |
| 2.3 性能测试及表征 |
| 2.3.1 XRD 测试 |
| 2.3.2 SEM 测试 |
| 2.3.3 体积密度，显气孔率的测定 |
| 2.3.4 试样电性能测试 |
| 第三章 Sm_2O_3的加入对(Ba, Sr)TiO_3材料的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sm_2O_3 的含量对钛酸锶钡材料的影响 |
| 3.2.1 Sm_2O_3 的含量对试样微观结构与形貌的影响 |
| 3.2.2 Sm_2O_3 的含量对试样介电常数的影响 |
| 3.2.3 Sm_2O_3 的含量对试样介电损耗的影响 |
| 3.2.4 Sm_2O_3 的含量对试样介电温谱的影响 |
| 3.2.5 Sm_2O_3 的含量对试样居里温度的影响 |
| 3.2.6 Sm_2O_3 的含量对试样击穿强度的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 Y_2O_3的加入对(Ba, Sr)TiO_3材料的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Y_2O_3 的含量对钛酸锶钡材料的影响 |
| 4.2.1 Y_2O_3 的含量对试样微观结构与形貌的影响 |
| 4.2.2 Y_2O_3 的含量对介电常数的影响 |
| 4.2.3 Y_2O_3 的含量对试样介电损耗的影响 |
| 4.2.4 Y_2O_3 的含量对试样介电-温度特性的影响 |
| 4.2.5 Y_2O_3 的含量对试样居里温度的影响 |
| 4.2.6 Y_2O_3 的含量对试样耐电击穿强度的影响 |
| 4.3 工艺条件对BST 陶瓷材料介电性能的影响 |
| 4.3.1 烧结温度对BST 陶瓷材料介电性能的影响 |
| 4.3.2 成型压力对BST 陶瓷材料介电性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 NiO 的加入对(Ba, Sr)TiO_3材料的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 NiO 的含量对(Ba, Sr)TiO_3 材料介电性能的影响 |
| 5.2.1 NiO 的含量对试样微观结构与形貌的影响 |
| 5.2.2 NiO 的含量对试样介电常数的影响 |
| 5.2.3 NiO 的含量对试样介电损耗的影响 |
| 5.2.4 NiO 的含量对试样介电常数-温度特性的影响 |
| 5.2.5 NiO 的含量对试样介电损耗-温度特性的影响 |
| 5.2.6 含NiO 试样的弥散性能 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 Sm_2O_3对Ba(Ti, Sn)O_3陶瓷材料的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基础配方Ba(Sn_xTi_(1-x))O_3 的研究 |
| 6.2.1 Sn 的含量对Ba(Sn_xTi(1-x))O_3 介电常数的影响 |
| 6.2.2 Sn 的含量对Ba(SnxTi1-x)O_3 介电损耗的影响 |
| 6.2.3 Sn 的含量对Ba(Sn_xTi(1-x))O_3 介电温度变化率的影响 |
| 6.3 Sm2O_3 的含量对BT510 材料的影响 |
| 6.3.1 Sm_2O_3 的含量对BTS10 微观结构与形貌的影响 |
| 6.3.2 Sm_2O_3 的含量对BTS10 介电常数的影响 |
| 6.3.3 Sm2O_3 的含量对BTS10 介电损耗的影响 |
| 6.3.4 Sm2O_3 的含量对BTS10 介电温度变化率的影响 |
| 6.3.5 Sm2O_3 的含量对BT510 陶瓷Tm 的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 Sm_2O_3对Ba(Ti, Zr)O_3陶瓷材料的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 基础配方Ba(Zr_xTi_(1-x))O_3 材料的研究 |
| 7.2.1 Zr 的含量对Ba(Zr_xTi_(1-x))O_3 介电常数的影响 |
| 7.2.2 Zr 的含量对Ba(Zr_xTi_(1-x))O_3 介电损耗的影响 |
| 7.2.3 Zr 的含量对Ba(Zr_xTi_(1-x))O_3 介电温度变化率的影响 |
| 7.3 Sm_2O_3 的含量对BZT20 材料的影响 |
| 7.3.1 Sm_2O_3 的含量对BZT20 微观结构的影响 |
| 7.3.2 Sm_2O_3 的含量对BZT20 介电常数的影响 |
| 7.3.3 Sm_2O_3 的含量对BZT20 介电损耗的影响 #1O_3 |
| 7.3.4 Sm_2O_3 的含量对BZT20 介电温度变化率的影响 #1O_3 |
| 7.3.5 Sm_2O_3 的含量对BZT20 陶瓷Tm 的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）微纳半导体陶瓷及其敏感元件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 半导体陶瓷微纳化发展趋势 |
| 1.2 半导体陶瓷的特性及其研究前沿 |
| 1.3 氧化锡气敏半导体陶瓷研究进展 |
| 1.4 钛酸钡热敏半导体陶瓷研究进展 |
| 1.5 论文主要研究内容及结构 |
| 2 半导体陶瓷粉体材料纳米化技术研究 |
| 2.1 纳米粉体材料合成方法及特点 |
| 2.2 溶胶—凝胶法合成纳米钛酸钡粉体 |
| 2.3 聚合物网络法制备纳米氧化锡粉体 |
| 2.4 水热法制备纳米氧化锡粉体 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 纳米氧化锡半导瓷的气敏特性及相关机理 |
| 3.1 纳米氧化锡厚膜元件制备与表征 |
| 3.2 纳米氧化锡厚膜元件的气敏性能 |
| 3.3 纳米氧化锡半导瓷气敏特性的理论分析 |
| 3.4 微观结构的影响及等效模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 微晶钛酸钡半导瓷及其片式热敏元件 |
| 4.1 微晶钛酸钡半导瓷的特点与技术 |
| 4.2 微晶钛酸钡热敏半导瓷的掺杂改性 |
| 4.3 微晶钛酸钡热敏半导瓷的烧成 |
| 4.4 片式微晶钛酸钡半导瓷热敏元件 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 微晶钛酸钡半导体陶瓷的导电机理 |
| 5.1 钛酸钡半导瓷微观结构及导电模型 |
| 5.2 钛酸钡半导体陶瓷的晶界特性 |
| 5.3 微晶钛酸钡半导瓷的电导与晶界势垒 |
| 5.4 微晶钛酸钡半导瓷的尺寸效应 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| 附录 2 攻读博士学位期间的科研情况 |
（7）微波辐照技术制备纳米BaTiO3基PTC瓷粉及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外钛酸钡的合成工艺 |
| 1.2.1 固相法 |
| 1.2.2 液相法 |
| 1.3 纳米钛酸钡陶瓷粉体表征 |
| 1.3.1 化学成分表征 |
| 1.3.2 晶态表征 |
| 1.3.3 颗粒度、团聚体表征 |
| 1.4 PTC材料概述 |
| 1.4.1 PTC特性及其应用 |
| 1.4.2 PTC理论解释 |
| 1.5 纳米陶瓷 |
| 1.5.1 烧结特性 |
| 1.5.2 纳米陶瓷的制备 |
| 1.5.3 纳米BaTiO_3瓷粉的掺杂改性 |
| 1.6 微波辐照技术介绍及其在无机合成中的应用 |
| 1.7 PTCR性能的改进方案 |
| 1.8 研究内容、目的、意义 |
| 第2章 纳米BaTiO_3粉体的合成与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 常压液相法合成纳米BaTiO_3 |
| 2.2.1 实验部分 |
| 2.2.2 结果与讨论 |
| 2.3 微波液相法合成纳米BaTiO_3 |
| 2.3.1 实验部分 |
| 2.3.2 结果与讨论 |
| 2.4 常压液相法与微波液相法的比较 |
| 2.4.1 反应特点比较 |
| 2.4.2 反应所得产品比较 |
| 2.5 结论 |
| 第3章 施受主掺杂对BaTiO_3基PTC材料性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 仪器和药品 |
| 3.2.2 纯BaTiO_3粉体的制备 |
| 3.2.3 掺杂BaTiO_3粉体的制备 |
| 3.2.4 制陶实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TG—DTA分析 |
| 3.3.2 BaTiO_3粉体XRD物相分析 |
| 3.3.3 掺杂物对材料PTC性能的影响 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 制陶及烧结 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 仪器和药品 |
| 4.2.2 纳米BaTiO_3粉体的合成 |
| 4.2.3 制陶实验 |
| 4.3 各阶段影响因素的讨论 |
| 4.3.1 合成反应的影响因素 |
| 4.3.2 造粒、压片过程 |
| 4.3.3 排胶过程 |
| 4.3.4 烧结过程 |
| 4.3.5 被铝、烧铝阶段 |
| 4.4 结论 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（8）低阻Ni/（Ba，Sr）TiO3复合PTC材料的制备与电性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 PTCR材料的分类 |
| 1.1.1 高分子基复合PTCR材料 |
| 1.1.2 陶瓷基复合PTCR材料 |
| 1.1.3 V_2O_3 基PTCR材料 |
| 1.1.4 BaTiO_3 基PTCR材料 |
| 1.2 PTCR材料的电性能及应用 |
| 1.2.1 PTCR材料的电特性 |
| 1.2.2 PTCR材料的应用 |
| 1.3 BaTiO_3 系PTC的理论解释 |
| 1.3.1 Heywang－Jonker模型 |
| 1.3.2 Daniels钡空位模型 |
| 1.3.3 其他模型 |
| 1.3.4 界面态的具体内容 |
| 1.3.5 单个晶界ρ－t关系研究以及晶界结构对PTC效应的影响 |
| 1.4 BaTiO_3 陶瓷半导化及低阻化 |
| 1.4.1 BaTiO_3 陶瓷半导化途径及机理 |
| 1.4.2 BaTiO_3 低阻化的途径及影响因素 |
| 1.5 BaTiO_3 基PTC材料的发展方向 |
| 1.6 本课题的提出 |
| 第二章 实验方案设计及研究方法 |
| 2.1 实验原料及实验设备 |
| 2.1.1 原料 |
| 2.1.2 仪器及型号 |
| 2.2 试样的制备工艺流程 |
| 2.2.1 玻璃料的制备 |
| 2.2.2 复合材料的制备工艺流程 |
| 2.3 样品的结构及性能表征 |
| 2.3.1 物相结构分析 |
| 2.3.2 显微结构分析 |
| 2.3.3 Ni元素形态分析 |
| 2.3.4 粒度分析 |
| 2.3.5 综合热分析 |
| 2.3.6 体积密度测试 |
| 2.3.7 电性能测试 |
| 第三章 (Ba,Sr)TiO_3 半导化陶瓷 PTC 效应的改善 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 基础配方的研究 |
| 3.2.1 合成(Ba,Sr)TiO_3 粉体的相分析 |
| 3.2.2 (Ba,Sr)TiO_3 基PTC陶瓷的微观形貌 |
| 3.2.3 (Ba,Sr)TiO_3 基PTC陶瓷的电性能 |
| 3.3 MnO_2 和BN对PTC效应的影响 |
| 3.4 Zn-V-B系玻璃料对材料的结构和PTC性能的影响 |
| 3.4.1 微观形貌 |
| 3.4.2 PTC性能 |
| 3.4.3 V离子增强PTC效应的讨论 |
| 3.5 原料对PTC效应的改善 |
| 3.6 烧结气氛对PTC效应的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 Ni/(Ba,Sr)TiO_3复合 PTC 材料的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 Ni粉加入量对复合材料的影响 |
| 4.2.1 微观形貌 |
| 4.2.2 室温电阻率和密度 |
| 4.2.3 PTC效应 |
| 4.2.4 耐电压强度 |
| 4.3 烧结温度对复合材料的影响 |
| 4.4 烧结气氛、热处理对复合材料的影响 |
| 4.4.1 烧结气氛、热处理的说明 |
| 4.4.2 阻温特性比较 |
| 4.4.3 相分析(XRD) |
| 4.4.4 镍元素的价态分析(XPS) |
| 4.4.5 电性能讨论 |
| 4.5 Ni粉粒度对复合材料的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 PbO-B_2O_3-ZnO-SiO_2 系玻璃料对复合材料的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 PbO-B_2O_3-ZnO-SiO_2 (PBZ)系玻璃料的性质 |
| 5.2.1 粘度 |
| 5.2.2 表面张力 |
| 5.2.3 熔融和润湿行为 |
| 5.3 PbO-B_2O_3-ZnO-SiO_2 系玻璃料对复合材料的影响 |
| 5.3.1 烧结性能 |
| 5.3.2 晶相结构 |
| 5.3.3 微观形貌 |
| 5.3.4 室温电阻率和密度 |
| 5.3.5 PTC效应 |
| 5.3.6 耐电压强度 |
| 5.4 金属－陶瓷界面的观察与分析 |
| 5.4.1 试样M3 的透射电镜分析 |
| 5.4.2 其他复合材料试样的透射电镜分析 |
| 5.4.3 Ni-(Ba,Sr)TiO_3 相界面厚度与电性能 |
| 5.5 复合材料中玻璃料与AST添加剂的比较 |
| 5.5.1 (Ba,Sr)TiO_3 陶瓷基质中的晶粒生长 |
| 5.5.2 金属Ni的分布 |
| 5.5.3 致密化 |
| 5.5.4 复合材料的电性能 |
| 5.5.5 热循环性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 Ni/(Ba,Sr)TiO_3复合PTC材料的理论分析及改进设想 |
| 6.1 Ni-(Ba,Sr)TiO_3 界面上欧姆接触的可行性讨论 |
| 6.1.1 理论计算基础 |
| 6.1.2 (Ba,Sr)TiO_3 试样的理论计算 |
| 6.1.3 隧道效应导致欧姆接触的可行性 |
| 6.2 电性能讨论 |
| 6.3 Ni/(Ba,Sr)TiO_3 复合PTC材料的设计 |
| 6.3.1 (Ba,Sr)TiO_3 陶瓷的配方及原料 |
| 6.3.2 复合所用金属粉的粒度 |
| 6.3.3 复合材料中的(Ba,Sr)TiO_3 陶瓷相和金属相的分布 |
| 6.3.4 Ni-(Ba,Sr)TiO_3 界面改性与厚度控制 |
| 6.3.5 理想的显微结构模型 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）Ni/Al/BaTiO3基复合PTC陶瓷材料的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 PTC 材料的电性能及应用 |
| 1.2.1 电阻－温度特性 |
| 1.2.2 电压－电流特性 |
| 1.2.3 电流－时间特性 |
| 1.2.4 电压效应和耐压特性 |
| 1.3 PTC 效应的理论解释 |
| 1.3.1 Heywang 晶界势垒模型 |
| 1.3.2 Jonker 铁电补偿模型 |
| 1.3.3 Daniels 斯模型 |
| 1.3.4 叠加势垒模型 |
| 1.3.5 Desu 的界面析出模型 |
| 1.4 BaTiO_3 基PTCR 材料室温电阻率的低化 |
| 1.4.1 原料的选择 |
| 1.4.2 施主、受主掺杂 |
| 1.4.3 其他改性添加物 |
| 1.4.4 不同形式添加剂 |
| 1.4.5 制备工艺 |
| 1.5 金属/PTC 陶瓷复合材料 |
| 1.5.1 金属/PTC 陶瓷复合材料 |
| 1.5.2 晶界渗流理论 |
| 1.5.3 金属Ni 的引入 |
| 1.5.4 与金属复合的方法 |
| 1.6 课题的提出 |
| 第二章 实验方案设计与研究方法 |
| 2.1 实验构想 |
| 2.2 实验药品和主要仪器 |
| 2.2.1 原料规格及配方 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.3.1 工艺流程 |
| 2.3.2 各工艺过程说明 |
| 2.4 性能测试及数据处理 |
| 2.4.1 电阻率的计算 |
| 2.4.2 样品的阻温特性测定 |
| 第三章 实验结果与讨论 |
| 3.1 BaTiO_3 基PTC 陶瓷粉体的制备 |
| 3.1.1 主配方的确定 |
| 3.1.2 其他改性添加物 |
| 3.1.3 掺杂改性的机理 |
| 3.1.4 实验配方的确定 |
| 3.1.5 合成温度和烧成温度的确定 |
| 3.2 金属的加入对于材料性能的影响 |
| 3.2.1 金属掺杂的理论基础 |
| 3.2.2 金属 Ni 的加入对于材料性能的影响 |
| 3.2.3 金属 Al 的加入对于材料性能的影响 |
| 3.2.4 金属Ni 和金属Al 复合加入对于材料性能的影响 |
| 3.3 烧成及氧化处理工艺的研究 |
| 3.3.1 烧结气氛的影响 |
| 3.3.2 烧结温度的影响 |
| 3.3.3 氧化处理的影响 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）片式PTCR元件用粉体的sol-gel法制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 PTCR 的研究现状和发展趋势 |
| 1.2 纳米BaTiO_3 粉体制备研究概况 |
| 1.3 PTCR 陶瓷的掺杂改性和工艺研究 |
| 1.4 本论文的立题依据和目的 |
| 1.5 本课题的来源和研究内容 |
| 2 溶胶-凝胶法制备纳米PTCR 陶瓷粉体 |
| 2.1 实验原料的选择 |
| 2.2 PTCR 粉体制备的机理及工艺过程 |
| 2.3 半导化BaTiO_3 基陶瓷粉体的结果分析 |
| 3 多层片式PTCR 陶瓷的组分和工艺研究 |
| 3.1 BaTiO_3 基PTCR 陶瓷的制备 |
| 3.1.1 陶瓷的制备过程 |
| 3.1.2 陶瓷样品电性能的测试 |
| 3.2 施受主的掺杂量与陶瓷性能的关系 |
| 3.3 添加液相和Ca 的陶瓷结构性能分析 |
| 3.4 烧结工艺对PTCR 陶瓷性能的影响 |
| 3.4.1 烧结温度对陶瓷性能的影响 |
| 3.4.2 烧结温度与预烧温度的关系 |
| 3.4.3 烧结温度对瓷体密度的影响 |
| 4 水基流延成型片式PTCR 性能研究 |
| 4.1 PTCR 坯片成型工艺现状 |
| 4.2 水基流延法制备片式PTCR 陶瓷 |
| 4.2.1 流延成型工艺的成膜机理 |
| 4.2.2 流延成型工艺的分类 |
| 4.2.3 水基流延浆料的基本组成部分 |
| 4.2.4 片式元件用浆料的制备及水基流延工艺过程 |
| 4.3 片式PTCR 陶瓷的结构性能分析 |
| 4.3.1 制备工艺对PTCR 陶瓷微观结构的影响 |
| 4.3.2 制备工艺对PTCR 陶瓷性能的影响 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、施主杂质引入方式对BaTiO_3材料PTCR效应的影响（论文参考文献）
- [1]BaTiO3基多层片式热敏陶瓷材料研究[D]. 程绪信. 华中科技大学, 2012(07)
- [2]BaTiO3基无铅高居里温度PTCR材料的制备研究[D]. 刘明龙. 天津大学, 2010(07)
- [3]钛酸锶钡半导瓷的低温烧结特性研究[D]. 孔明日. 华中科技大学, 2009(11)
- [4]低电阻率BaTiO3PTCR陶瓷材料的制备[D]. 刘俨. 华中科技大学, 2009(03)
- [5]环保型BaTiO3基陶瓷介质的掺杂与介电性能的研究[D]. 李远亮. 天津大学, 2009(12)
- [6]微纳半导体陶瓷及其敏感元件研究[D]. 刘欢. 华中科技大学, 2008(05)
- [7]微波辐照技术制备纳米BaTiO3基PTC瓷粉及性能研究[D]. 何振英. 河北大学, 2008(S1)
- [8]低阻Ni/（Ba，Sr）TiO3复合PTC材料的制备与电性能研究[D]. 李小燕. 天津大学, 2008(11)
- [9]Ni/Al/BaTiO3基复合PTC陶瓷材料的研究[D]. 张连松. 天津大学, 2007(04)
- [10]片式PTCR元件用粉体的sol-gel法制备及性能研究[D]. 陈春芳. 华中科技大学, 2007(05)