周锋子，王丹丹，王晓飞，臧国忠

(河南科技大学 物理工程学院，河南 洛阳 471023)



Ni2O3掺杂对SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷电学性质的影响

周锋子，王丹丹，王晓飞，臧国忠

(河南科技大学 物理工程学院，河南 洛阳 471023)

摘要：采用传统陶瓷工艺制备了Ni2O3掺杂的SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷，并测试了样品的压敏性质和介电频谱。压敏性质测试结果表明：随着Ni2O3掺杂量的增加，样品的非线性系数先减小后增大，压敏电压先升高后降低。当掺杂0.45% mol Ni2O3时，样品的非线性系数最小值为3.8，压敏电压最高值为 63 V/mm。介电频谱显示：随着测试频率的增加，所有样品的相对介电常数εr均明显降低。低频下，样品的相对介电常数随着Ni2O3掺杂量的增加先减小再增大。当不掺杂Ni2O3，测试频率为40 Hz时，样品的相对介电常数达 7 000左右，而其介电损耗却为最低值。Ni2O3掺杂引起SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷微观结构改变，从而使其压敏性质和介电性质改变。

关键词：压敏陶瓷；微观结构；非线性系数；压敏电压

0引言

在某一特定电压范围内，压敏陶瓷电阻值随外加电压增加而急剧减小。目前，压敏电阻已被广泛应用于抑制浪涌、过电压保护、灭弧和消燥等领域[1]。随着微电子技术的迅速发展，压敏-电容复合功能材料成为国内外研究的重点，多功能压敏电阻的应用也日益广泛。TiO2和SrTiO3是研究较多的低压压敏-电容双功能陶瓷材料[2-5]。但TiO2压敏材料需要经过施主掺杂才具有电学非线性性质，由于Ti离子价态较高，可供选择的施主杂质较少，限制了TiO2压敏材料电学性能的提高[2]。SrTiO3压敏陶瓷制备工艺复杂，成本较高，给大规模生产带来一定的困难[4]。……