Sol-Gel法制备ZnO压敏陶瓷及其电性

无机材料学报

Sol-Gel法制备ZnO压敏陶瓷及其电性

刘素琴; 黄可龙; 宋志方; 彭斌

中南工业大学化学化工学院, 长沙 410083

收稿日期:1999-05-12 修回日期:1999-07-09 出版日期:2000-04-20 网络出版日期:2000-04-20

Preparation of Rare Earth Oxide Doped ZnO Varistor and its Electrical Properties

LIU Su-Qin; HUANG Ke-Long; SHONG Zhi-Fang; PENG Bin

College of Chemistry and Chemical Engineering; Central South University; Changsha 410083; China

Received:1999-05-12 Revised:1999-07-09 Published:2000-04-20 Online:2000-04-20

摘要/Abstract

摘要： 采用溶胶－凝胶（ｓｏｌ－ｇｅｌ）工艺制备ＺｎＯ电压敏陶瓷粉体．探讨其制备的最佳工艺条件：以Ｚｎ（ＮＯ_３）_２与ＮａＯＨ为反应前驱物制取胶体，Ｚｎ^２＋浓度控制在０．５ｍｏｌ·Ｌ^－１以上，ｐＨ值７．５左右，预烧温度３００℃，陶瓷烧结温度１２００℃；制得的压敏电阻的非线性系数α＝２８；研究了稀土Ｌａ_２Ｏ_３掺杂对该陶瓷电性的影响：低浓度掺杂时，可提高压敏电压，高浓度掺杂时；不呈现压敏特性；对粉体进行了Ｘ射线衍射和透射电镜分析，预烧后得到五元掺杂的ＺｎＯ粉体粒形呈球状，属六方晶系，粒径分布窄，约为４０～８０ｎｍ．

关键词: ZnO陶瓷, Sol-Gel法, 压敏电阻

Abstract: A new process of preparing non-linear ZnO varistor ceramics was reported. The optimum processing conditions were determined as follows: Zn(NO₃)₂ and NaOH
as the raw material, the concentration of Zn²⁺ to be above 0.5mol·L^-1, pH value of 7.5, calcining temperature of 300℃, sintering temperature of 1200℃; the varistors with non-linear coefficient of 28 were obtained. The
effect of rare earth element La₂O₃ on the electrical properties of the ceramics was discussed to be: doping at low concentration is helpful to enhance
its breakdown voltage; at high concentration its voltage sensitive properties will disappear. The powder was characterized by XRD and TEM, showing the five-additive
powder to be spherical and with a diameter about 40～80 nm.

Key words: ZnO ceramic, sol-gel process, varistor

中图分类号:

TF123
TG148

刘素琴,黄可龙,宋志方,彭斌. Sol-Gel法制备ZnO压敏陶瓷及其电性[J]. 无机材料学报.

LIU Su-Qin,HUANG Ke-Long,SHONG Zhi-Fang,PENG Bin. Preparation of Rare Earth Oxide Doped ZnO Varistor and its Electrical Properties[J]. Journal of Inorganic Materials.

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