一种用于分析压敏陶瓷缺陷分布的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于分析压敏陶瓷缺陷分布的方法及系统，属于压敏陶瓷技术领域。本发明专利技术方法，包括：将不同掺杂量或制作工艺的压敏陶瓷冷却至第一设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第一介电响应；加热所述压敏陶瓷至第二设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第二介电响应；根据第一介电响应绘制所述压敏陶瓷在第一设定温度的第一频谱图，根据第二介电响应绘制所述压敏陶瓷在第二设定温度的第二频谱图；提取第一频谱图及第二频谱图中损耗峰两侧曲线的斜率，根据斜率，确定压敏陶瓷的缺陷分布。本发明专利技术实现了对压敏陶瓷的缺陷分布的表征，为压敏陶瓷老化检测提供了新思路。供了新思路。供了新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种用于分析压敏陶瓷缺陷分布的方法及系统


[0001]本专利技术涉及压敏陶瓷
，并且更具体地，涉及一种用于分析压敏陶瓷缺陷分布的方法及系统。

技术介绍

[0002]压敏陶瓷晶界处的双肖特基势垒是其压敏特性的起源，决定着陶瓷的电气性能和运行稳定性。双肖特基势垒由晶界处带负电的受主缺陷界面态和晶粒中的施主缺陷耗尽层形成。目前的研究主要针对缺陷的识别及其浓度表征，但未能涉及各种缺陷分布的检测。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提出了一种用于分析压敏陶瓷缺陷分布的方法，包括：
[0004]将不同掺杂量或制作工艺的压敏陶瓷冷却至第一设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第一介电响应；
[0005]加热所述压敏陶瓷至第二设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第二介电响应；
[0006]根据第一介电响应绘制所述压敏陶瓷在第一设定温度的第一频谱图，根据第二介电响应绘制所述压敏陶瓷在第二设定温度的第二频谱图；
[0007]提取第一频谱图及第二频谱图中损耗峰两侧曲线的斜率，根据斜率，确定压敏陶瓷的缺陷分布。
[0008]可选的，第一设定温度的温度值小于第二设定温度的温度值。
[0009]可选的，斜率，确定压敏陶瓷的缺陷分布，具体为：
[0010]根据斜率，确定损耗峰左侧上升段的斜率，确定缺陷弛豫长程运动，损耗峰右侧下降段的斜率，确定缺陷弛豫短程运动，根据缺陷弛豫长程运动及缺陷弛豫短程运动，确定压敏陶瓷的缺陷分布。
[0011]可选的，第一频谱图及第二频谱图，在双对数坐标中绘制。
[0012]本专利技术还提出了一种用于分析压敏陶瓷缺陷分布的系统，包括：
[0013]第一测量单元，将不同掺杂量或制作工艺的压敏陶瓷冷却至第一设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第一介电响应；
[0014]第二测量单元，加热所述压敏陶瓷至第二设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第二介电响应；
[0015]频谱图绘制单元，根据第一介电响应绘制所述压敏陶瓷在第一设定温度的第一频谱图，根据第二介电响应绘制所述压敏陶瓷在第二设定温度的第二频谱图；
[0016]提取单元，提取第一频谱图及第二频谱图中损耗峰两侧曲线的斜率，根据斜率，确定压敏陶瓷的缺陷分布。
[0017]可选的，第一设定温度的温度值小于第二设定温度的温度值。
[0018]可选的，斜率，确定压敏陶瓷的缺陷分布，具体为：
[0019]根据斜率，确定损耗峰左侧上升段的斜率，确定缺陷弛豫长程运动，损耗峰右侧下降段的斜率，确定缺陷弛豫短程运动，根据缺陷弛豫长程运动及缺陷弛豫短程运动，确定压敏陶瓷的缺陷分布。
[0020]可选的，第一频谱图及第二频谱图，在双对数坐标中绘制。
[0021]本专利技术实现了对压敏陶瓷的缺陷分布的表征，为压敏陶瓷老化检测提供了新思路。
附图说明
[0022]图1为本专利技术方法的流程图；
[0023]图2a是不同Sb2O3掺杂量ZnO压敏陶瓷在
‑
100℃下的介电频谱图；
[0024]图2b是不同Sb2O3掺杂量ZnO压敏陶瓷在200℃下的介电频谱图；
[0025]图3a是S4压敏陶瓷在
‑
100℃下不同缺陷弛豫损耗峰的拟合结果图；
[0026]图3b是S4压敏陶瓷在200℃下不同缺陷弛豫损耗峰的拟合结果图；
[0027]图4为本专利技术的系统结构图。
具体实施方式
[0028]现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0029]除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0030]本专利技术提出了一种用于分析压敏陶瓷缺陷分布的方法，如图1所示，包括：
[0031]将不同掺杂量或制作工艺的压敏陶瓷冷却至第一设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第一介电响应；
[0032]加热所述压敏陶瓷至第二设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第二介电响应；
[0033]根据第一介电响应绘制所述压敏陶瓷在第一设定温度的第一频谱图，根据第二介电响应绘制所述压敏陶瓷在第二设定温度的第二频谱图；
[0034]提取第一频谱图及第二频谱图中损耗峰两侧曲线的斜率，根据斜率，确定压敏陶瓷的缺陷分布。
[0035]其中，第一设定温度的温度值小于第二设定温度的温度值。
[0036]其中，斜率，确定压敏陶瓷的缺陷分布，具体为：
[0037]根据斜率，确定损耗峰左侧上升段的斜率，确定缺陷弛豫长程运动，损耗峰右侧下降段的斜率，确定缺陷弛豫短程运动，根据缺陷弛豫长程运动及缺陷弛豫短程运动，确定压敏陶瓷的缺陷分布。
[0038]其中，第一频谱图及第二频谱图，在双对数坐标中绘制。
[0039]下面结合实施例对本专利技术进行进一步的说明：
[0040]具体操作，如下：
[0041]1、将压敏陶瓷冷却至设定温度，测量设定频率范围内陶瓷的介电响应，即“第一介电响应”；
[0042]2、加热陶瓷至下一个设定温度，测量设定频率范围内陶瓷的介电响应，即“第二介电响应”；
[0043]3、在双对数坐标中绘制陶瓷不同温度下的频谱，提取损耗峰两侧曲线的斜率，左侧上升段的斜率反映缺陷弛豫长程运动，右侧下降段反映缺陷弛豫短程运动；
[0044]4、对不同掺杂量或制作工艺的压敏陶瓷重复1)至3)的步骤测试，得到掺杂量或制作工艺对缺陷分布的影响。
[0045]以不同Sb2O3掺杂量ZnO压敏陶瓷为例，在
‑
100℃和200℃下测试10
‑1～106Hz频率范围内的介电响应，如图2a及2b所示，在双对数坐标下分析不同缺陷弛豫损耗峰的参数，如图3a及3b所示，
‑
100℃和200℃下缺陷弛豫损耗峰参数分表如表1和表2所示。
[0046]表1
[0047][0048]表2
[0049][0050][0051]分析结果表明，Sb2O3影响本征点缺陷和非本征缺陷的分布。随着Sb2O3掺杂量增加，Zn
iγ
在松弛过程中的簇间耦合减弱(m
a
增大)，而簇内耦合加强(n
a
增大)；V
O
×
的簇间耦合加强(m
b
减小)，而簇内耦合间弱(n
b
减小)；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于分析压敏陶瓷缺陷分布的方法，所述方法包括：将不同掺杂量或制作工艺的压敏陶瓷冷却至第一设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第一介电响应；加热所述压敏陶瓷至第二设定温度，测量所述压敏陶瓷在设定频率范围内的第二介电响应；根据第一介电响应绘制所述压敏陶瓷在第一设定温度的第一频谱图，根据第二介电响应绘制所述压敏陶瓷在第二设定温度的第二频谱图；提取第一频谱图及第二频谱图中损耗峰两侧曲线的斜率，根据斜率，确定压敏陶瓷的缺陷分布。2.根据权利要求1所述的方法，所述第一设定温度的温度值小于第二设定温度的温度值。3.根据权利要求1所述的方法，根据斜率，确定压敏陶瓷的缺陷分布，具体为：根据斜率，确定损耗峰左侧上升段的斜率，确定缺陷弛豫长程运动，损耗峰右侧下降段的斜率，确定缺陷弛豫短程运动，根据缺陷弛豫长程运动及缺陷弛豫短程运动，确定压敏陶瓷的缺陷分布。4.根据权利要求1所述的方法，所述第一频谱图及第二频谱图，在双对数坐标中绘制。5.一种用于分析压敏陶瓷缺陷分布的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵霞，郭璊，张搏宇，吕雪斌，郝留成，李凯，陈蕊，陈晓刚，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司国家电网有限公司平高集团有限公司，
类型：发明
国别省市：