Co在ZnO和SrTiO3压敏陶瓷中的不同作用机理.pdf

维普资讯 第28卷第2期 压 电 与 声 光 Vo1．28No．2 2006年4月 PIEZOEIECTECTRICS AC0UST0()PTICS Apr．2006 文章编号 ：1004—2474(2006)02—0167—03 Co在 ZnO和 SrTiO3压敏陶瓷中的不 同作用机理 孙树峰，曹全喜 (西安 电子科技大学 技术物理学院．陕西 西安 ，71007i) 摘 要 ：从 ZnO和 SrTiO。的不 同晶体结构和烧结工艺出发，论述 了CoO在这两种晶体 中所处的位置和不 同 的作用机理 。实验结果证实同一种原子在不 同的材料和烧结工艺中起着不 同的作用。通过分析晶体点缺陷和烧 结气氛的关系解释了实验结果 ：在氧化气氛 中，CoO 的主要缺陷是金属空位 ，增加晶界受主态密度 ；在还原气氛 中， Co0的主要缺陷是氧空位 ，减少受主态密度。 关键词 ：压敏陶瓷；晶体结构 ；钴 ；烧结气氛 中图分类号 ：TM283 文献标识码 ：A M echanism ofDifferentEffectofCoonPropertiesof Zn0 andSrTiO3VaristorCeramics SUN Shu—feng。CAOQnan—xi (SchoolofTechnicalPhysics，XidianUniversity，Xian71007i，China) Abstract：AccordingtOthecrystalstructuresandthedifferentsintering processofZnO andSrTiO3，theposi— tionsofCointheceramicmaterialsandmechanism ofdifferenteffectofCoonpropertiesofZnO andSrTiO3varistor ceram icsarediscussed．h isshownasexperimentalresultthatthesameatomscouldhavedifferentrolesindifferent crystalstructuresandindifferentsintering process．Theexperimentalresultisexplainedbyanalyzing therelation betweencrystalpointdefectsandsinteringatmosphere：InreductiveatmospherethemaindefectsinCoO ismetalva— cancywhich increaseacceptorstatedensityandinoxidizeingatmospherethemaindefectsinCoO isoxygenvacancy whichdecreaseacceptorstatedensity． Keywords：varistorceramic；crystalstructure；Co；sinteringatmosphere 过渡元素钴 (Co)及其氧化物在压敏陶瓷中是 1．2 对 SrTiO 采用草酸盐分解法制备 一 种重要的添加剂 ，经常用来调控陶瓷的性能参数 ， 首先按配方 以摩尔分数 0．96[SrTiO(CO )] 特别在 ZnO中，适量的氧化钴含量可以显著地提高 +0．02TiO2+0．01La2O3+0．01N