固相法制备叠层片式ptcr地工艺研究

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1、AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringStudyonthepreparationtechnologyoflaminatedPTCRbysolid-statemethodCandidate：ZhaoChengchengMajor：Microelectronics&SolidStateElectronicsSupervisor：Prof.FuQiuyunHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.

2、ChinaJan.4,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、

3、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在___________年解密后适用本授权书。本论文不保密□。属于(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要随着科学技术的发展，BaTiO3基PTCR元件开始向着小型化发展。本文针对叠层片式PTCR陶瓷元件的小晶粒尺寸、低室温电阻、高升阻比的要求，从材料配方、烧结和再氧化工艺以及材料的晶粒尺寸、密度与其电性能之间的关系三个方面对影响叠层片式BaTiO3基PTCR元件性能的各种因素进行了研究。本文采用固相法制备BaTiO3粉体，并采用有机流延成型技术使材料成型。针对还原气氛中烧

4、结空气中再氧化的烧结工艺，改变了传统Ti过量的化学配比。在确定较佳材料配方的情况下，重点研究了再氧化温度对材料的微观结构以及电性能的影响，并对密度与电性能之间的关系作了详细阐述。最后在原配方基础上改进，进一步研究了(Ba+Y)/Ti比对材料晶粒尺寸的影响，对晶粒尺寸与电性能之间的关系也给出了相关分析。研究发现，还原气氛中烧结后的BaTiO3基半导瓷，其电阻率随着密度的升高逐渐降低，再氧化后瓷片的PTC效应随着密度的升高而降低。当材料的相对密度在75～83%之间时，其室温电阻率在60～120Ω·cm之间，PTC效应为2.0～2.3个数量级。相同条件下处理的单对电极的PTCR元件，其电阻率在20

5、0Ω·cm以下，PTC效应可以达到1.5个数量级。含有单对内电极的元件，Ni电极的扩散使得瓷片的电阻率有所升高，PTC效应有所降低。密度越低，相比于不含内电极的瓷片，器件的电阻率升高的越多，PTC效应降低的越多。而材料的晶粒尺寸和室温电阻率则随着(Ba+Y)/Ti比的升高出现了规律性的变化。最终，在还原气氛中以1230℃烧结，在空气中以850℃再氧化时，得到了室温电阻率为21.96Ω·cm，PTC效应为3个数量级，平均晶粒尺寸为1.99μm的叠层片式PTCR用瓷片。关键词：叠层片式再氧化温度瓷体密度晶粒尺寸I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofsc

6、ientifictechnology,miniaturizationhasbecomethetrendofsemiconductingBariumTitanate.InordertoobtainthelaminatedPTCresistorswithsmallgrainsize,lowroomtemperatureresistivityandgoodPTCeffect,thestoichiometricratio,sinteringprocess,therelationshipbetweenmicro-structureandelectricalpropertieshasbeenstudie

7、dinthispaper.TheBaTiO3powderwasmadethroughthesolid-statemethodandshiftedintogreensheetbyorganictapecastingtechnology.TheconventionalTiexcessstoichiometricratiohasbeenchangedinordertomatchthereducing-reoxida