SrO-Nb2O5-TiO2系压敏陶瓷中Nb5+和Sr2+的研究

无机材料学报

SrO-Nb₂O₅-TiO₂系压敏陶瓷中Nb⁵⁺和Sr²⁺的研究

周方桥¹; 李莉¹; 傅刚²; 陈志雄¹; 庄严¹

1. 广州大学理学院固体物理与材料研究实验室, 广州 510405; 2. 广州新日电子有限公司, 广州 510335

收稿日期:2001-10-29 修回日期:2002-02-19 出版日期:2002-11-20 网络出版日期:2002-11-20

Behaviours of Nb⁵⁺ and Sr²⁺in The Varistors Based on SrO-Nb₂O₅-TiO₂ Ceramics

ZHOU Fang-Qiao¹; LI Li¹; ZHUANG Yan²; FU Gang¹; CHEN Zhi-Xiong¹

1. Solid State Physics and Materials Research Lab; Guangzhou University; Guangzhou 510405; China; 2. Guangzhou Sunrise Electronic LTD; Guangzhou 510335; China

Received:2001-10-29 Revised:2002-02-19 Published:2002-11-20 Online:2002-11-20

摘要/Abstract

摘要： 用显微观察分析、I-V特性及复阻抗频谱的测量,研究了不同Nb⁵⁺和Sr²⁺掺量的SrO-Nb₂O₅-TiO₂系半导体压敏陶瓷材料的微观结构和相关电学性质;讨论了掺杂Nb⁵⁺和Sr²⁺的分布和作用;Nb⁵⁺固溶在TiO₂中取代Ti⁴⁺并使晶粒成为半导化,同时也有助于晶粒生长;而 Sr²⁺主要分布在晶粒边界处,对表面受主态及材料相关电学性能有重要影响;在大气气氛中热处理后的实验结果表明:处理温度在800℃以上时,能显著提高压敏电压,但只有适当的热处理温度。才能使非线性系数有所改善.

关键词: （Sr, Nb）-TiO₂陶瓷, 半导体, 压敏电阻

Abstract: By microstructure analysis, I-V characteristics and complex impedance spectra measurement, the
microstructure and related electric properties for the varistors based on SrO-Nb₂O₅-TiO₂ semiconducting ceramics with different doped
amounts of Nb⁵⁺ and Sr²⁺ were investigated. The distribution and effects of Nb⁵⁺ and Sr²⁺ on electric properties for the
materials were discussed. The results show that Nb⁵⁺ dissolves into TiO₂ grains substitutes Ti⁴⁺ to enhance ceramic semiconducting
behavior, and proper addition of Nb-doped amount can avail grain growing. The Sr²⁺ mainly distributes in grain boundary areas,
which behaves as an interface acceptor state and so influences on the electric properties of varistor markedly. The experimental results on
post heat-treatment in air show that the varistor voltage is increased observably with heat-treatment temperature above 800℃, but the
nonlinear coefficient is ameliorated only at an appropriate temperature range.

Key words: （Sr, Nb）-TiO₂ ceramic, semiconductor, varistor

中图分类号:

TN304
379

周方桥,李莉,傅刚,陈志雄,庄严. SrO-Nb₂O₅-TiO₂系压敏陶瓷中Nb⁵⁺和Sr²⁺的研究[J]. 无机材料学报.

ZHOU Fang-Qiao,LI Li,ZHUANG Yan,FU Gang,CHEN Zhi-Xiong. Behaviours of Nb⁵⁺ and Sr²⁺in The Varistors Based on SrO-Nb₂O₅-TiO₂ Ceramics[J]. Journal of Inorganic Materials.

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Behaviours of Nb⁵⁺ and Sr²⁺in The Varistors Based on SrO-Nb₂O₅-TiO₂ Ceramics

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