zno—bi2o3二元系统陶瓷的形成机理
含0.5% b2o3油漆的试样在800℃已出现明显颗粒聚集现象,在900℃下已出现大部分晶粒间的互相接触,主晶界开始形成致密化程度与原始颗粒间的接触状态密切相关,当密度较小时,其体内部分大气孔在烧结过程很难完全被排除,导致最终气孔率增大。坯体密度过大时,其体内有些气孔已开始就是闭口气孔,这些气孔在烧结过程很难完全被排除。也会导致最终气孔率略有增大。所以应选取最佳的成型体密度,结合最适宜的烧成制度获得最致密的烧结体总之,当在坯体内快开始聚集气孔排除的同时,油漆坯体开始致密化。不同的配方其致密化起始温度也不同。
低熔点添加剂如b2o3可以明显降低起始烧结温度。瓷体的最终密度随坯体密度的增大而增大,升温速率和恒温时间对最终致密化程度几乎没有影响。在致密化后期,晶粒间的主晶粒基本结构已形成由于zno—bi2o3二元系统组成的陶瓷是能获得压敏性最简单的zno压敏电阻系统。为了讨论多元zno压敏电阻性能的形成机理,首先从该系统的形成机理讨论开始是必要的这是了解反应复杂的多元系统有的基础。从1000℃可见,试样的气孔率虽有减少,但其幅度不大,这是由于主晶界的形成,越来越多的剩余气孔被晶粒包围封闭起来成为闭口气孔,很难排出。到1100℃时,剩余气孔已经全部成为闭口气孔各个晶粒间已紧油漆密接触形成主晶界,试样的气孔率达到最小值。
再继续升温至1200℃时粒长大,但由于高温下成为液相的添加剂容易挥发,表层气孔会略有增多,因而导致其密度略有减小。可见,瓷体的致密化与晶粒生长密切有关,控制晶粒生长速率以减少闭口气孔率是提高瓷体致密化程度的有效途径。少量液相的粗只能,一方面可以使坯体内的毛细管压力增大,促进致密化过程;另一方面可能会降低离子油漆迁移所需克服的势垒,从而使坯体在较低温度下即可致密化过程。b2o3的熔点较低,因此当烧成温度达到其熔点时,级促进坯体致密化。