تاثير دماي سينترنگ بر ريزساختار، خواص غيراهمي و جذب انرژي وريستورهاي اكسيد قلع

Effect of sintering temperature on the microstructure, nonohmic , and energy handling capability of SnO2 varistors

اين نوشتار دربردارنده مطالعه تاثير دماي سينترينگ در محدود دماي 1250 تا 1350 درجه سانتي گراد بر ريزساختار، خواص غيراهمي و جذب انرژي وريستورهاي نسل جديد اكسيد قلع است. مطالعات فازي و ريزساختاري توسط XRD و SEM حاكي از اين است كه در تمامي دماهاي سينترينگ ساختاري تك فاز بدون هيچ گونه فاز ثانويه تشكيل شده است. همه نمونه ها رفتار غيراهمي داشتند و بهترين ضريب غيراهمي (50) در دماي 1300 درجه سانتي گراد بدست آمد. اما بالاترين مقدار مقاومت در برابر جريان پالسي در حدود 2500 آمپر بر سانتي متر مربع در نمونه هاي سينتر شده در دماي 1350 درجه سانتي گراد مشاهده شد. اين پديده را مي توان به عملكرد موفق اكسيد نئوبيوم در جانشيني در اكسيد قلع و ايجاد الكترون آزاد اضافي در اين دما مرتبط دانست كه اين الكترون هاي آزاد سبب كاهش مقاومت الكتريكي دانه وريستور اكسيد قلع و ممانعت از گرمايش خود به خودي شده است. بهترين دما براي بدست آوردن وريستورهاي كارآمد در كاربردهاي تجاري، دماي سينتر 1350 درجه سانتي گراد است

Abstract The effect of sintering temperature in the range of 1250 to 1350 °C on the microstructure, non-Ohmic properties and energy absorption of new generation of varistors based on SnO2 was studied. Phase and microstructural examined by XRD and SEM, indicate that at all sintering temperatures, a single-phase structure is formed without any secondary phase. All samples present non-Ohm behavior and the best non-Ohm coefficient (50) was obtained at 1300 °C. The highest value of stability against impulse current about 2500 A/cm2 was observed in samples sintered at 1350 °C. This phenomenon can be related to the successful performance of niobium oxide in substitution in tin oxide and the creation of free electrons at this temperature. These free electrons caused a decrease in the electrical resistance of the tin oxide varistor and prevent self-joule heating. The best temperature to obtain efficient varistors in commercial applications is the sinter temperature of 1350°C.