氧化铽的用途制造技术

本发明专利技术公开了氧化铽的一种用途，它是将氧化铽粉末压片、烧结后用于制作压敏电阻的材料。用其制作的压敏电阻的转变电压低，能量吸收能力强，介电性能好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氧化铽的用途。
技术介绍
压敏电阻是上世纪七十年代末发展起来的 一种很有应用前景的半导体器 件，它具有不遵从欧姆定律的非线性电学行为，即在转变电压以下其电阻很大,电流很小；超过转变电压其电阻急剧减小，电流急剧增大。用于过电压保护、 防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪等保护半导体元 器件及电路。目前使用的压敏电阻主要由氧化锌(ZnO)材料制成，其转变电压高， 通常为180V以上，能量吸收能力较低，约为150-270J/cm3,介电性能低，介电常 数为500 1500。而目前的电子电路与早期的由继电器和真空管组成的电路相比， 更容易受到的破坏，因此要求压敏电阻具有更低的转变电压，更高的能量吸收 能力和介电'〖生能。参见文献1、 Effect of sinter temperature on the electrical properties of TiO厂based capacitor—visitors, C P Li of s/， Mater. Lett. 57, 1400, 2003;文献2、 The role of si 1 ica in enhancing the nonlinearity coefficients by modifying the trap states of zinc oxide ceramic varistors， T R N Kutty <s/, J- Phys- D: AppL Phys. 29, 809, 1996; 文献3、 Improvement of energy-handling capability of the ZnO varistors prepared by fractional precipitation on the seed materials, Y P Wang 3/, J Mater Sci: Mater Electron 18， 5， 495， 2007。现有技术中，氧化铽主要应用在三基色绿色荧光粉、电致发光材料、高性 能磁光光盘、以及f兹致伸缩材料等方面，参见稀土元素铽及其应用稀土信 息2005年第9期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种氧化铽的用途，它是将氧化铽用作压敏电阻， 该压敏电阻具有优良的介电性能，转变电压#<,能量吸收能力强。本专利技术解决其技术问题，所采用的技术方案是 一种氧化铽的用途，是将 氧化铽粉末压片、烧结后涂上电极，作为压壽丈电阻。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是较之常用的氧化锌压敏电阻，本 专利技术的氧化铽压敏电阻，转变电压低，介电性能好，能量吸收能力强，适应现 有电子电路对压敏电阻的要求。实验证明其转变电压可以低至37. 0V,介电常数 在5000以上，能量吸收能力在2000J/cmS以上。上述的氧化铽粉末压片、烧结的具体步骤是在氧化铽粉末中加入粘结剂， 在100~300MPa的压力下压片，在900 1200。C空气中保温烧结0. 5~3小时，冷却 到室温。这样，利用现有的陶瓷烧结工艺，工艺简单，能够实现规^莫化的工业生产。 上述的粉末压片后保温烧结的温度为1050 110(TC。在此温度条件下，烧结成的氧化铽非线性电学行为性能更好。下面结合附图和具体的实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。附图说明图1是厚度为1. 0隨的几种不同面积氧化铽烧结物的伏安特性曲线图中曲 线a、 b、 c、 d对应的氧化铽烧结物的面积分别为0. 78cm2、 0. 25cm2、 0. 09cm2、 0, 04cm2。图2是面积为0. 78cn^的不同厚度氧化铽烧结物的伏安特性曲线图中曲线a、 e、 f、 g对应的氧化一汰烧结物的厚度分别为1. Omm、 0. 8mm、 0. 6mm、 0. 4mm。图1 、 2中，横坐标为电压(V)，单位为V;纵坐标为电流(I),单位为A。 具体实施例方式实施例实施例一一种氧化铽的用途，是将氧化铽粉末压片、烧结后用于制作压敏电阻的材 料。其氧化铽粉末压片、烧结的具体步骤是将氧化铽粉末中加入粘结剂造粒， 在200MPa的压力下压片，在1000。C空气中保温烧结2小时，冷却到室温。实施例二本实施例与实施例一基本相同，仅仅是制备步骤中的压片、烧结条件不同 即在300MPa的压力下压片，在1100。C空气中保温烧结0. 5小时。 实施例三本实施例与实施例一基本相同，仅仅是制备步骤中的压片、烧结条件不同在100MPa的压力下压片，在105(TC空气中保温烧结3小时。 实施例四本实施例与实施例一基本相同，仅仅是制备步骤中的压片、烧结条件不同 在180MPa的压力下压片，在90(TC空气中保温烧结1. 5小时。 实施例五本实施例与实施例一基本相同，仅仅是制备步骤中的压片、烧结条件不同 在280MPa的压力下压片，在1200。C空气中保温烧结1小时。本专利技术在实施时，其压片压力和烧结温度，不局限于上述实施例的具体数值。 只要能够将氧化铽颗粒压紧并烧结成陶瓷片即可。本专利技术使用的氧化铽原料可 以是各种分子式的氧化铽；但在烧结后形成的烧结物，其分子式均为Te407。此外，在制备过程中，所用的粘结剂可以是聚乙烯醇、聚醋酸乙烯醇、石蜡 等各种现有的粘结剂。只要能将氧化铽粉末粘结成颗粒即可。以上方法制得的烧结物即可作为制作压敏电阻的材料。将其进行打磨，按 压敏电阻的设计要求加工成相应厚度、面积和形状后，涂上电极即可制成压敏 电阻。以下的实验充分证明，用本专利技术的材料可制成性能良好的压敏电阻。 利用数字源表(Keithley 2400 )对由本专利技术材料制得的压敏电阻测量其伏 安特性(V - I )。图1是厚度为1. Omm的几种不同面积氧化铽烧结物的伏安特性曲线。图中 曲线a、 b、 c、 d对应的氧化4式烧结物的面积分别为0. 78cm2、 0. 25cm2、 0. 09cm2、 0. 04cm2。图2是面积为0. 78cm2的不同厚度氧化铽烧结物的伏安特性曲线图中曲线a、 e、 f、 g对应的氧化铽烧结物的厚度分别为1. Omm、 0. 8誦、0. 6mm、 0. 4mm。图1、 2示出，所有七个压敏电阻测试样品，当电流超过10mA时，电流随 着电压的微量增加而急剧的上升，所以电流为10mA时的电压值定义为转变电压 (Vb)。压壽丈电阻的非线性系数(a )根据下面的公式进行计算<formula>formula see original document page 5</formula>其中，I,lOmA、 I2=100mA，l、 V2分别为I。 12对应的电压值。能量吸收能力(E)也是压敏电阻的一个重要参数，定义为压敏电阻热破坏 失效以前所吸收能量的总合。能量吸收能力(E)是根据下面的公式进行计算其中，Vi为测量电压，Ii为测量电压Vi所'Jj应电流，At为测量电压Vi所施加时 间。压敏电阻在低于转换电压的电容值，可利用交流阻抗分析仪进行测量。相对 介电常数(s》根据下面的公式计算& =-其中，c是测得的电容值，s。为真空条件下的介电常数，D为压敏电阻的厚度， S为压每文电阻的面积。才艮据以上的定义和/>式，表1给出了图1中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铽的用途，是将氧化铽粉末压片、烧结后用于制作压敏电阻的材料。

【技术特征摘要】
1、一种氧化铽的用途，是将氧化铽粉末压片、烧结后用于制作压敏电阻的材料。2、 根据权利要求l所述的一种氧化铽的用途，其特征在于所述的氧化铽 粉末压片、烧结的具体步骤是将氧化铽粉末中加入粘结剂造粒，在100~3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李统业，王豫，赵勇，董亮，郭娜，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]