论文摘要
为了研究金属Ni/Mn/BaTiO3基复合PTC材料的配方及工艺以寻求更低的室温电阻率。本文在BaTiO3的配方中复合加入金属Ni和金属Mn,目的是通过金属Ni的加入降低室温电阻率;通过加入金属Mn使其氧化为Mn离子而一方面起受主作用提高升阻比,一方面一定程度上对金属Ni起保护作用。实验通过大量的实验数据以及XRD,SEM,TG-DSC等测试手段讨论了工艺和配方对金属Ni/Mn/BaTiO3基复合PTC材料的电性能及显微结构的影响。工艺的讨论具体包括烧结工艺和氧化处理工艺对金属复合PTC电性能和显微结构的影响。在烧结工艺中讨论了烧结温度和烧结气氛,从中得到了最佳烧结温度为1260℃～1270℃的结果。其中还特别讨论了部分还原气氛的工艺技术要点。得出了在烧结气氛的选择上,部分还原气氛优于完全还原气氛,但要严格控制石墨的用量的结论。在氧化工艺中讨论了氧化温度,保温时间对复合PTC的影响。得出了本实验条件下的氧化温度应控制在950℃,保温时间不超过60min的结论。配方的讨论主要包括金属Ni和金属Mn的加入量对于金属复合PTC电性能和显微结构的影响。金属Ni的加入量不宜过多,一般在5%～10%能够有效的降低室温电阻率,升阻比保持较高的水平。金属Mn的加入量对于复合PTC的显微结构和电性能都有很明显的影响,本实验条件下加入量一般在3×10-2%mol～6×10-2%mol,能够得到较为理想的显微结构和电性能。深入讨论金属Ni和金属Mn在PTC陶瓷中的复合形式。并通过对大量实验数据和实验现象的分析与总结,归纳出了相应的实验规律,并据此总结出了金属Ni/Mn/BaTiO3基复合PTC材料的物理模型。
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