正溫度係數熱敏電阻鈦酸鋇陶瓷之電性研究與微結構分析

Abstract

本論文由材料微結構的觀點出發，藉由液相燒結的情況來探討不同的添加量以及燒 結條件，對PTCR特性的影響。本文實驗分二個系列：在AST 系列中，隨著AST 量的 增加，則電阻值，ρ-T曲線的斜率及躍昇值均有提高的趨勢。然而在 0.12∼0.28 mol ﹪ Nd 的授體濃度範圍內，這三個電性值均隨Nd的增加而同時降低；在Mn系列 中，SiO□及TiO□的添加使得PTCR效應更加彰顯，而基本式 (Ｂａ0.7976Ｓｒ0.2 Ｎｄ0.0024) (Ｍｎ0.0008Ｔｉ0.9992)Ｏ□的試片在25℃ / min → 1350℃, 1hr →600℃ / hr → 1200℃, 1hr → 200℃ / hr → 600℃ 的燒結條件下可以得到 好的PTCR效應，尤值得注意的是Mn系列的ρ-T曲線斜率比AST 系列來得高。 並使用複數平面阻抗圖來分析晶界上的電阻；同時利用田口式品質控制的方法得到 不同的PTCR效應，並且藉助TEM, SEM, EPMA等儀器作微結構的探討；另由SEM 的分 析得知添加Mn可抑制晶粒的成長，同時也發現晶界上有二次相的存在；藉由EPMA分 析的輔助，可推知這二次相是含 Al, Si, Ti 較多的相；而由TEM 的分析得知結晶 相及非結晶相並存，以及晶界上存在一層很薄的非結晶相。