论文摘要
WO3（三氧化钨,Tungsten trioxide）属于过渡金属的氧化物,由于它有许多相并呈现铁电性,所以具有许多特殊的性质。作为一种新型的半导体材料,WO3广泛应用于燃料电池、可逆电致变色器件、催化剂、气体传感器等领域。近几年来,人们发现,三氧化钨基烧结陶瓷具有一定的非线性电压-电流特性,因此是一种可能的压敏电阻材料。但是,该材料本身存在的不稳定电学性质在很大程度上限制了它的使用。本文主要通过流延叠层法制备了WO3基均质材料和功能梯度材料（FGM）,深入研究了WO3基均质材料和功能梯度材料的电学性质包括伏安特性、电阻率、阻抗等并对两种材料电学性质的内在联系加以讨论。主要的研究工作有:探索了流延浆料的配制方法。通过试验,确定了最佳工艺条件,并且制备出了理想的WO3基均质材料和功能梯度材料。通过常用的显微分析手段确定了WO3样品的物相和形貌。通过测试样品的伏安特性,我们发现,Co2O3掺杂WO3均质材料及梯度材料都显示了奇特的负微分电阻特性（NDR）。负阻产生在非线性区,而且负阻特性与样品的电学经历有关。对于功能梯度材料,经高温烧结后,样品各层间结合较好。此外,我们还观察到功能梯度材料的电学性能具有各向异性,这与传统的均质材料有很大的不同,这种性质源于它的组成成分在宏观上的不均匀,其整体的电学性能并不是由结构中某单一的组成决定。采用一般的电子陶瓷制备工艺,制备了W0.97-xCo0.03AlxO3系列多晶陶瓷。经测试发现,添加适量的Al2O3烧结成的陶瓷具有室温电阻率低、电学行为重复性好的特点。Al2O3的含量可以有效地调节陶瓷的电阻率及电阻温度特性。系统研究了Fe2O3掺杂WO3均质材料及梯度材料。通过显微分析及相结构分析得知,Fe2O3掺杂WO3陶瓷中出现FeWO4低阻相,而FeWO4低阻相会破坏样品的晶界特性,增加样品的漏电流,从而使样品的非线性系数和压敏电压减小。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 三氧化钨功能材料的研究进展3的晶体结构和相变'>1.1.1 WO3的晶体结构和相变3的性质'>1.1.2 WO3的性质3的应用'>1.1.3 WO3的应用1.2 功能梯度材料1.2.1 功能梯度材料的概念1.2.2 FGM的合成与制备技术1.2.3 FGM的应用现状1.2.4 展望1.3 流延成型工艺的发展及其现状1.3.1 流延成型工艺的发展1.3.2 流延成型工艺的介绍1.3.3 流延设备1.3.4 流延成型的优点1.4 本文的研究背景和意义1.5 本文的工作第2章 样品的制备及实验方法2.1 实验材料及配方2.2 流延设备2.3 流延法制备均质/梯度材料的工艺流程2.4 流延法制备均质/梯度材料的参数控制2.4.1 有机添加剂的选择2.4.2 影响流延素坯膜质量的因素2.4.3 影响叠压成型的因素2.4.4 影响样品烧结质量的因素3导电陶瓷的制备'>2.5 WO3导电陶瓷的制备2.6 测试及分析手段3均质材料的电学性质'>第3章 Co掺杂WO3均质材料的电学性质3.1 显微结构3.2 相结构3.3 电学性质3.3.1 电流—电压（I—V）特性3.3.2 微分电阻3.4 讨论3陶瓷的非线性导电机理'>3.4.1 WO3陶瓷的非线性导电机理2O3掺杂WO3陶瓷的二次势垒模型'>3.4.2 Co2O3掺杂WO3陶瓷的二次势垒模型3.5 本章小结3功能梯度材料的电学性质'>第4章 Co掺杂WO3功能梯度材料的电学性质4.1 显微结构4.2 电学性质4.2.1 电阻率4.2.2 电流—电压（I—V）特性4.3 讨论4.4 本章小结3导电陶瓷的电学性质'>第5章 Co、Al掺杂WO3导电陶瓷的电学性质5.1 显微形貌5.2 相结构5.3 电学性质5.3.1 室温下不同方法测得的电阻率2O3的添加量对电阻率的影响'>5.3.2 Al2O3的添加量对电阻率的影响5.3.3 电阻温度特性5.3.4 烧结温度对电阻率的影响5.4 讨论5.5 本章小结3均质材料的电学性质'>第6章 Fe掺杂WO3均质材料的电学性质6.1 显微结构6.2 相结构6.3 电学性质6.3.1 电流—电压（I—V）特性6.3.2 阻抗分析6.3.3 介电特性6.4 讨论6.5 本章小结3功能梯度材料的电学性质'>第7章 Fe掺杂WO3功能梯度材料的电学性质7.1 显微结构7.2 电学性质7.2.1 电流—电压（I—V）特性7.2.2 阻抗分析7.3 讨论7.4 本章小结结论致谢参考文献攻读硕士学位期间发表的论文
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