氧化钨陶瓷应用难题

氧化钨陶瓷是一种极为重要的功能材料。但是我们对氧化钨陶瓷物理性质的认识还不是很深入,而且,缺乏统一连贯性。作为压敏电阻材料,要使氧化钨陶瓷在实际中得到应用,还有一个问题必须得到解决,即氧化钨的电学稳定性。

与其它的压敏电阻材料相比,氧化钨陶瓷的伏安特性曲线的重复性不好,后面的测量不能重复以前的测量结果。而且还存在严重的电学弛豫现象,在恒定电压下电流随时间衰减。对于氧化钨的稳定性问题,氧化钨的电学不稳定性来源于其相结构的两相共存。在-40℃~740℃的温区间,三氧化钨至少有5次结构相变,随温度的升高对应的晶体结构分别为低温单斜相,三斜相,室温下的单斜相,正交相和正方相。

氧化钨图片

但是相变温度与材料的热历史有关,而且存在着明显的热滞效应。所以许多工作表明,在氧化钨烧结陶瓷中,三斜相和单斜相共同存在。相共存引起的极化破坏了电性能的稳定性。因此如何使氧化钨的相结构单一化从而使电学性能稳定成为当前要解决的主要问题。对于电学稳定性问题,在氧化钨-二氧化锰-碳酸钠体系中,人们发现掺入氧化铝可以明显改善其电学稳定性,但同时也失去了非线性。我们的实验表明,当在氧化钨中施以稀土元素氧化物掺杂时,不仅能使氧化钨的相单一化,而且其电性能也变得稳定了,同时并没有失去非线性。

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