多元施主掺杂对直流ZnO压敏陶瓷结构与电气性能的影响

摘要：

采用传统的陶瓷烧结工艺制备B2 O3,In2 O3,Al2 O3多元施主掺杂的直流ZnO压敏陶瓷样品,考察不同掺杂比(0.1％ ～0.4％,摩尔分数)的B2 O3对直流ZnO压敏陶瓷样品微观结构和电气性能的影响.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱及数字源表等分别对样品的物相、微观形貌、成分及电性能进行表征.结果表明,多元施主掺杂剂(Al2 O3,In2 O3和B2 O3)的共掺杂明显改善直流ZnO压敏陶瓷的综合性能,其中,Al3+提高样品的电导率,降低样品的残压比;In3+通过钉扎效应限制晶粒的生长,改善样品的电压梯度;B3+的掺杂增加样品的表面态密度,提高势垒高度并有效抑制泄漏电流的增加.B2 O3掺杂量为0.3％ 时,样品的综合性能最优:电压梯度为486 V/mm,泄漏电流密度为0.58μA/cm2,非线性系数为85,残压比为1.55.

关键词：表面态密度、晶粒、电导率、残压比

所属期刊栏目：50

分类号：TM862(高电压技术)

资助基金：国家自然科学基金51762038

在线出版日期：2022-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：153-159