降溫速率對鑭加成鈦酸鋇基正溫度電阻係數的影響效應

Abstract

鈦酸鋇因同時具有強電性與壓電性的雙重特性，是一種應用範圍極為廣泛的陶瓷材料 。純鈦酸鋇呈現出perovskite的結構；在溫度接近１２０℃時，其結晶將由立方對稱 轉換成正方對稱，同時也由常電性變成了強電性陶瓷，出現了低阻值的區域，這個溫 度稱之為居里溫度。常溫之下，純鈦酸鋇是電的不良導體，若添加三價或五價的離子 如La ，Nb ，將有助於形成半導體化的陶瓷體，且在居里溫度附近呈現正溫度電阻 係數（positive temperature coefficient of resistivity ，簡稱PTCR）的現象； 另外添加Co ，Mn 等會改善其正溫度電阻係數的現象，而添加Sr ，Sn 等，居里 溫度會往低溫移動；添加Pb ，居里溫度則往高溫移動。 已有諸多研究深入探討過影響正溫度電阻係數效應的因素：如顯微結構，不同添加物 與添加物的量，降溫速率，晶粒大小，燒結溫度與時間等。而對於鋇多量造成二次相 的析出，進而影響正溫度電阻係數的效應，有必要作進一步的研究。本實驗將探討降 溫速率對二次相析出與二次相對室溫晶界電阻的影響。降溫速率亦影響最高與最低電 阻的比值和最低的電阻值。另外，降溫停留時間也是影響二次相析出的因素。本文將 利用複數平面阻抗圖分析晶界電阻，並作電流電壓特性的應用。也將分別探討錳加成 與錳加成鋇多量影響正溫度電阻係數的現象。