Er掺杂ZnO-Bi2O3系亚微米柱状晶体及其压敏电阻性能.pdf

第30卷第6期 江西理工大学学报 v。1．30，No．6 2009年 12月 JOURNALOFJIANGXIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY Dec．2009 文章编号：1007—1229(2009)06—0019—04 Er掺杂ZnO—Bi203系亚微米柱状晶体 及其压敏电阻性能 王 平 t， 李芳芳 ， 周小美 ， 李学帅-， 谷 雨 ，， 李之锋 ， 吴思华 ， 杜晓钢 (1．江西理工大学材料与化学工程学院，江西赣州341000；2．赣州威士达电子有限公司，江西赣州341000) ‘ 摘 要：制备了Er掺杂ZnO—Bi20，系烧结形成亚微米长柱状晶体；用x一射线衍射仪分析了 ZnO—Bi203(Er)系物相成分；用电子显微镜观察 ZnO—Bi203(Er)系亚微米长柱状晶相特征，晶体的 长径 比约为 17；最后对其进行 了压敏 电阻性能的检测，随 Er203含量的增加，ZnO纳米长柱状晶 体向颗粒状过渡，电位梯度逐渐增大，非线性系数呈升高趋势，漏电流偏低，并且渐渐平缓． 关键词：压敏陶瓷；稀土掺杂；柱状晶体 中图分类号：TB32 文献标识码 ：A ZnO—Bi203(Er)SeriesSub—micronColumnar CrystalsandtheVaristorPerformance W ANG Ping，LIFang-fang，ZHoU Xiao-mei，LIXue—shuai， GU Yu，LIZhi-feng，W U Si-hua，DU Xiao-gang (1．FacultyofMaterialsandChemicalEngineering，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，China； 2．GanzhouWasteElectronicCo．，Ltd，Gnazhou341000，China) Abstract：Asnewhighfunctionalmaterial，ZnO-Bi203(Er)seriessub-microncolumnarcrystalswithspecificprop- ertiesinvaristorceramicareprepared．ThephasesoftheZnO-Bi203(Er)aredefinedbyXray．Theshapeof sub-microncolumnarcrystalswithwhichtheaspectratioisabout17 ismergedbySEM．With increasingEr203 content，theZnO-Bi／03(Er)tendsbacktograinsize，andhtevoltagegradientandnonlinearcoefficientincrease， whereastheleakagecurrentislowerthanthatofsampleswithoutEr203aswellasdecreasesslowly． Keywords：vraistorceramic；RE-doping；columnra crystal 系 m【】、ZnO—Glass系 ”]、ZnO—V205系 、ZnO—CuO和 O 引 言 ZnO—BaO系等五大系列 12【-14]．近年来，主要是研究 1967年 日本人 发现了ZnO+Bi2O3系陶瓷的晶 电压敏陶瓷宏观电性能(阀值电压、非线性、通流能 粒间晶界非线性后 ，ZnO系电压敏感陶瓷新材料迅 力、限压能力等1与添加剂配方、成瓷工艺过程之间 速发展 ． 以ZnO压敏陶瓷为基础，制成压敏电阻 的关系等t】．对ZnO压敏陶瓷晶界的非欧姆导电 器广泛地用作过压保护、高能浪涌吸收、电压稳压 机理经历的两个发展阶段，由此提出两个代表性的