سنتز و بررسي خواص وريستورهاي اكسيد روي و تاثير افزودن K2O بر رفتار الكتريكي آنها

Fabrication and investigation of ZnO-based varistors properties and K2O doping effect on their electrical behavior

در اين پژوهش وريستورهاي اكسيد روي با استفاده از پودر ستي ZnO (اندازه دانه ها در حد ميكرون) و نانو پودر ZnO ساخته شده است . نانو پودر اكسيد روي به روش احتراق ژل تهيه گرديده و توسط پراش اشعه ايكس فاز يابي شده است . همچنين اندازه دانه ها توسط تصوير برداري TEM بررسي شده است. در ادامه تاثير افزونه K20 بر روي خواص الكتريكي وريستورهاي تهيه شده از پودر ستي Zn0 و نانو پودر Zn0 مورد مطالعه قرار گرفته است. سراميكهاي وريستور در فشار bar 225 و دماي تفجوشي C° 1000 تهيه شده اند. منحني چگالي جريان بر حسب ميدان الكتريكي براي آنها رسم و مورد بررسي قرار گرفته و ولتاژ شكست و ضريب غير خطي آنها تعيين گرديده است. ضريب غير خطي براي وريستور تهيه شده از پودر ستي اكسيد روي 4 . 56 و براي وريستور تهيه شده از نانو پودر اكسيد روي 30 . 62 ميباشد. افزودن 0 . 5 درصد مولي اكسيد پتاسيم ضريب غير خطي را براي وريستور سنتي برابر 202 و براي وريستور حاصل از نانو پودر اكسيد روي برابر 16نتيجه ميدهد.

In this research the Zinc oxide varistors are made by a combination of ZnO traditional powder, where the size of grains are in micro scale, and nano powder of ZnO. The Zinc oxide nano powder is provided by the gelcombustion method and its phase is determined by X-ray diffraction method. In the next step, the effect of adding KO on the electrical properties of the varistor, which is made by traditional ZnO and nano powder of ZnO, is considered. Varistor ceramics are constructed at pressure 225 (bar) and sintering temperatur 1000 (°C). Variation of current density versus applied electric field is considered and the diagram of the current density vs. the electric field is plotted. In addition, the break down voltage and the nonlinear coefficient of the varistor ceramics are determined. The nonlinear coefficient of the varistor that is made by traditional Zinc oxide powder is 4.56 and for Adding 70.5 molar Potassium oxide is caused to the varistor that is made by nano Zinc oxide powder is 30.62. change the nonlinear coefficient of the traditional varistor and the Zinc oxide nano powder varistor to 2.2 and 16, respectively