采用Pechini法制备了氧化锆(ZrO2)复合的Fe0.5Mn1.84Ni0.66O4尖晶石型负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)热敏陶瓷,使用X射线衍射和扫描电镜表征了复合陶瓷的相组成和微观结构,测量了其电学性能和老化。结果表明:大部分ZrO2以单斜相的形式均匀地分散在晶界处,只有很少量的Zr4+可以进入尖晶石晶格中。随着ZrO2含量的增加,NTC热敏陶瓷B值只有少量地增加,而电阻率会一直保持增加趋势。ZrO2相对NTC热敏陶瓷老化有很好的抑制作用,可以有效地降低老化值,可能的机理是:均匀地分散在尖晶石晶界处的ZrO2粒子,对尖晶石相中的阳离子空位起到钉扎作用,阻碍了阳离子空位的运动。
采用共沉淀法制备Ni-Mn-O系负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)陶瓷粉体,考察三种沉淀剂(NaOH、Na2CO3、H2C2O4)对沉淀前驱体和烧结体的影响。分别采用TEM、XRD、TGA和SEM对沉淀前驱体和烧结体进行表征,并测量烧结体的电学性能。结果表明,草酸是最优的沉淀剂,所制得前驱体的粒度分布均匀,结晶完善,烧结体致密,电学性能一致。
以Ni_(0.66)Mn_(2.34)O_4为负温度系数(negative temperature coefficient,NTC)的热敏陶瓷基体,分别掺入Mg^(2+)、Zn^(2+)、Al^(3+)、Fe^(3+)或Ni^(2+)等不同离子,以考察对结构和电性能的影响。X射线衍射结果表明:所有样品均为单相尖晶石结构,并计算出晶胞参数和近似的阳离子分布。电性能测量结果表明:当掺杂离子进入尖晶石结构B位时,对电阻率有较大影响;当掺杂离子进入尖晶石结构A位时,则对电阻率的影响较小。通过选择合适的掺杂离子可以调节其电性能参数。
