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作者:万轲;陈红硕;毕文平;周毅;
单位:太原科技大学材料科学与工程学院;中国昆仑工程有限公司;中国石油物资有限公司;
摘要:采用两步法制备了(1±x)NiCo_(0.2)Mn_(1.8)O_4-x BaBiO_3(x=0.1、0.2、0.3、0.4)系列负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)复相陶瓷材料。系统研究了BaBiO_3(BB)含量对Ni Co_(0.2)Mn_(1.8)O_4(NCM)基复相陶瓷的相结构、显微结构及电学性能的影响。结果表明,当x=0.1时,复相陶瓷内部均为细小均匀的三棱锥结构的尖晶石NiCo_(0.2)Mn_(1.8)O_4相。当x=0.2时,钙钛矿BaBiO_3相开始增多,且尖晶石晶粒开始长大、棱边开始变得圆润。当x达到0.3及以上时,内部晶粒继续长大,而且晶界明显增宽和变得模糊,呈现液相烧结特征,此外有第二相BaMnO_3开始生成并增多。阻抗分析表明,复相陶瓷的电阻主要决定于内部的晶界电阻。电阻分析表明室温电阻率ρ_(25℃)、温度敏感常数B、电导活化能E_a均呈现出随着BaBiO_3含量先降低后升高的趋势,且极小值出现在x=0.2时。该体系复合陶瓷的B值、ρ_(25℃)和E_a分别在4151~4374 K、4930~26206Ω·cm和0.357~0.376 eV的范围可调,拓宽了尖晶石体系热敏陶瓷的应用范围。
关键词:复相陶瓷;;电性能;;NTC热敏电阻;;阻抗谱;;渗流理论
基金资助:国家自然科学基金(51902221)