SiO2掺杂对ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷微观结构及电性能的影响

采用传统固相法成功制备了不同SiO2掺杂量的ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷.研究了SiO2添加剂对ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷物相组成、微观形貌和电性能的影响规律及作用机理.XRD结果表明,ZnO-Bi2O3基压敏陶瓷由ZnO主晶相和尖晶石相、富Bi相和含Si相等第二相组成.当SiO2含量增加时,ZnO晶粒尺寸逐渐减小,压敏电压梯度E1mA逐渐增大,这是由于二次相的钉扎效应所致.此外,随着SiO2含量的增加,非线性系数α先增大后减小,而泄漏电流IL先减小后增大,这是由于微观结构变化影响了晶界势垒高度.当SiO2掺杂量为1.5 mol％时,ZnO压敏陶瓷的电性能最佳,E1mA=504 V/mm,α=55,IL=1.78 μA.