吕本顺，李立本，臧国忠

（河南科技大学物理与工程学院，河南洛阳 471023）

Nb2O5掺杂对SnO2-Zn2SnO4系压敏陶瓷电学性质的影响

吕本顺，李立本，臧国忠

（河南科技大学物理与工程学院，河南洛阳 471023）

研究了Nb掺杂对SnO2-Zn2SnO4系压敏材料电学性质的影响，研究结果表明：当Nb2O5的含量（摩尔分数）从0.05%增加到0.80%时，压敏电阻的压敏电压从28 V／mm增加到530 V／mm；对晶界势垒高度的分析表明：晶粒尺寸的迅速减小是样品压敏电压增高、电阻率增大的主要原因。本文对Nb含量增加引起晶粒减小的原因进行了解释。

压敏电阻；二氧化锡；势垒高度；非线性系数

0 引言

一直以来，ZnO压敏电阻是国内外研究的热点，且在生产和生活中的运用较为成熟，目前较为成功的压敏电阻模型也是以ZnO为基础建立起来的［1－4］。同时，因为ZnO具有多相结构、易老化的原因，人们一直在寻求其他性能更好的压敏材料［5－7］。1995年，文献［8］发现少量掺杂的SnO2陶瓷具有较好的致密性和电学非线性性质，且具有单相结构，在高电压保护领域有较好的应用前景。由于SnO2是一种多孔材料，长期以来一直被作为气体传感器来研究和应用。为了得到致密的SnO2陶瓷，通常通过掺杂CoO、ZnO等物质与SnO2形成固溶体。其中，存在的氧空位促进了烧结过程中物质的传递，从而得到致密的SnO2陶瓷［9］。另外，通过CuO掺杂产生液相促进烧结也是一种常用的办法。目前，SnO2-CoO、SnO2-ZnO、SnO2-CuO是SnO2压敏电阻中常见的研究系列［9－10］。2005年，文献［11］发现：通过少量掺杂Zn2SnO4也能获得致密的SnO2陶瓷，但是，至今未见其电学性质的相关报道。因此，本文研究了Nb2O5掺杂对SnO2-Zn2SnO4系压敏陶瓷电学性质的影响。……