石英二硅化钼陶瓷复合材料的PTC现象
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课程设计(论文)课程名称题目学院专业班级姓名学号指导教师年月日Ar气氛下MoSi2/SiO2复合材料的制备及抗压强度测试燕咪(西安建筑科技大学,材料与矿资学院,陕西,西安710005)摘要二硅化钼(MoSi2)是一种钼的硅化合物,具有陶瓷和金属的性质,其应用广泛,但由于其高温强度低,室温脆性大使其应用受到限制。
以石英结合二硅化钼可以提高其高温强度。
本文分别介绍了几种二硅化钼复合材料的制备方法以及本次实验的方法和结论,实验证明MoSi2/SiO2复合材料抗压强度显著高于纯MoSi2。
关键词:二硅化钼,二氧化硅,复合材料,制备,抗压强度The Preparation of MoSi2/SiO2 Composite Material and The test of it’s compressionstrengthMiYan(Xi’an university of Architecture And Technology, Faculty of materials and minerals, Xi’anShanxi 710005)AbstractMoSi2 is a kind of Mo’s chemical compound.It has the properties of ceramics and metals,and is used in wide application.But it’s application is limited because of its low strength in high temperature and low brittleness in room temperature.So we made MoSi2in combination with quartz to increase MoSi2’s strength in high temperature.In this paper,we mainly introduce some kinds of the preparation methods of MoSi2’s compound materials and methods and conclusions of this experiment.This experiment proved that MoSi2/SiO2compound materials’compressive strength is markedly exceed pure MoSi2.Key words:MoSi2,SiO2,Compound material,PreperationWord,Compressive strength.目录绪论 (4)1制备方法简述 (4)1.1放电等离子烧结技术 (5)1.2机械合金化 (5)1.3热压法 (6)1.4化学渗透法 (7)2实验方法及步骤 (8)2.1实验原料 (8)2.2实验步骤及试样表征 (8)2.3结果与讨论 (9)3.结论 (9)致谢 (10)参考文献: 0绪论二硅化钼(MoSi2)是一种钼的硅化合物,由于两种院子的半径相差不大,电负性比较接近,所以其具有近似于金属与陶瓷的性质。
二硅化钼电加热元件
(原创实用版)
目录
一、二硅化钼电加热元件的概述
二、二硅化钼电加热元件的特性
三、二硅化钼电加热元件的应用领域
四、二硅化钼电加热元件的发展前景
正文
【一、二硅化钼电加热元件的概述】
二硅化钼电加热元件,顾名思义,是由二硅化钼这种化合物制作而成的一种电加热元件。
二硅化钼,化学式为 MoSi2,是一种高熔点、高硬度、高抗氧化性的硅化物,因此,由它制作而成的电加热元件具有许多独特的特性。
【二、二硅化钼电加热元件的特性】
二硅化钼电加热元件的主要特性包括以下几点:
1.高温稳定性:二硅化钼具有高熔点,可以达到 2000 摄氏度以上的高温,因此,由它制作而成的电加热元件具有很好的高温稳定性。
2.高抗氧化性:二硅化钼的抗氧化性能非常好,可以有效防止元件在高温环境中被氧化。
3.高功率密度:二硅化钼具有高热导率,因此,由它制作而成的电加热元件可以承受高功率,具有很高的功率密度。
【三、二硅化钼电加热元件的应用领域】
由于二硅化钼电加热元件具有上述独特的特性,因此,它被广泛应用于各个领域,包括航空航天、化工、冶金、电子等。
【四、二硅化钼电加热元件的发展前景】
随着科技的发展,对电加热元件的需求也在不断提高,尤其是对高温稳定性、高抗氧化性和高功率密度的需求。
而二硅化钼电加热元件正好可以满足这些需求,因此,它的发展前景非常广阔。
高分子基PTC材料PTC强度的影响因素袁晓芳【摘要】摘要:本文探讨了影响高分子基PTC材料PTC强度的几种因素,得出高分子基PTC材料要想获得高PTC强度,需综合考虑基体树脂、导电粒子、加工工艺的影响的结论。
【期刊名称】塑料制造【年(卷),期】2010(000)010【总页数】3【关键词】PTC强度,基体树脂,导电粒子,加工工艺前言PTC(Positive Temperature Coefficient)材料也称为正温度系数材料,是一种具有温度敏感性、材料电阻率随自身温度升高而增大特性的一种导电材料。
典型的电阻率-温度曲线如图1所示。
高分子基PTC(polymer positive temperature coefficient, PPTC)材料是以有机聚合物为基体,掺入炭黑、石墨或金属粉、金属氧化物等导电填料而制成的一种复合材料。
有关高分子基复合材料的PTC现象最先是由Frydman[1]在1948年首先发现的,但当时并没有引起重视,直到1966年Kohler[2]又重新发现聚乙烯/炭黑复合材料具有PTC特性后,才引起人们的广泛关注。
PTC强度等于样品在电阻率-温度关系曲线中的最大电阻率与其在室温时的电阻率比值的对数值。
高分子基PTC材料的最大特点是材料的电阻率随着温度的升高而增大,在结晶聚合物的熔点附近,电阻率可升高几个甚至十几个数量级。
由于高分子基PTC材料电性能优良、成型加工方便、可设计性好,同时成本低,因而是一种应用前景很好的功能材料。
高的PTC强度,可以使材料的电阻率随着温度的升高在较窄的温度区间内迅速增大,从而确保材料在瞬间完成由半导电或导电状态到绝缘状态的转变,进而保护材料的安全。
所以,研究影响高分子基PTC材料PTC强度的因素就显得至关重要。
1 基体树脂对材料PTC特性的影响1.1 基体树脂的结晶[3-5]一般来说,要获得明显的PTC效应,聚合物基体应是结晶性的或半结晶性的。
基体树脂的结晶,如结晶度、晶型及其结晶大小、结晶完善程度,对复合材料的导电性和PTC特性有重要的作用。
ptc效应材料
PTC效应
钛酸钡是典型的钙钛矿结构(ABO3)材料,具有优良的铁电、压电和绝缘性能,被广泛应用于陶瓷电容器、热敏电阻及光电器件中。
不掺杂的纯BaTiO3陶瓷是电阻率高达1012Ω·m的绝缘体。
在BaTiO3陶瓷中加入微量的稀土元素后,其室温电阻率大幅度下降,当温度上升到它的居里温度Tc=120℃左右时,电阻率将急剧上升,在某一很窄的温度范围内其电阻率可以变化5~8个数量级,这种现象称为PTC(positive temperature coefficient)效应。
PTCR材料作为一种新型的半导体陶瓷材料,以其独特的电阻温度变化规律,被广泛地应用于通信设备、电子设备、电子仪表、家用电器、医疗仪器等各个领域。
本文首先从理论上对钛酸钡的PTC效应进行了阐述,PTC效应是一种晶界效应,即在晶粒边界上,由于缺陷与杂质的作用形成二维受主表面态,这些二维受主表面态与晶粒内的载流子相互作用,从而形成晶粒表面的与温度有关的肖特势垒,并且在铁电区缺陷的激活能很高,从而使陷落的载流子浓度和势垒高度很小,绝缘区的厚度也相对较小,相对电阻率也很小,这样较好的解释了晶界层电容器和铁电相之间转变过程中所表现的PTC效应。
二硅化钼电加热元件
摘要:
1.二硅化钼电加热元件的概述
2.二硅化钼电加热元件的特性
3.二硅化钼电加热元件的应用领域
4.二硅化钼电加热元件的市场前景
正文:
二硅化钼电加热元件是一种新型的电加热元件,它是由二硅化钼粉末和绝缘材料混合压制而成。
二硅化钼是一种高熔点、高硬度、高电阻率的材料,因此,它具有很好的耐高温性能和抗氧化性能。
二硅化钼电加热元件具有很多特性,例如,它的热稳定性好,可以在高温下连续工作,不易变形和损坏。
其次,它的电热转换效率高,可以达到90% 以上,能量损耗小,节能环保。
再者,它的使用寿命长,可以在连续工作状态下使用几年甚至十几年。
二硅化钼电加热元件的应用领域非常广泛,它主要应用于工业生产和科研领域。
例如,它可以用于金属熔炼、粉末冶金、陶瓷烧结、半导体制程等领域。
随着科技的发展和工业生产自动化程度的提高,二硅化钼电加热元件的市场前景非常广阔。
预计在未来几年内,它的市场需求将会持续增长。
热敏电阻器(thermistor)——型号MZ、MF:是一种对温度反应较敏感、阻值会随着温度的变化而变化的非线性电阻器,通常由单晶、多晶半导体材料制成。
文字符号:“RT”或“R”热敏电阻器的种类:A.按结构及形状分类——圆片形(片状)、圆柱形(柱形)、圆圈形(垫圈形)等多种热敏电阻器。
B.按温度变化的灵敏度分类——高灵敏度型(突变型)、低灵敏度型(缓变型)热敏电阻器。
C.按受热方式分类——直热式热敏电阻器、旁热式热敏电阻器。
D.按温变(温度变化)特性分类——正温度系数(PTC)、负正温度系数(NTC)热敏电阻器。
热敏电阻器的主要参数:除标称阻值、额定功率和允许偏差等基本指标外,还有如下指标:1)测量功率:指在规定的环境温度下,电阻体受测量电源加热而引起阻值变化不超过0. 1%时所消耗的功率。
2)材料常数:是反应热敏电阻器热灵敏度的指标。
通常,该值越大,热敏电阻器的灵敏度和电阻率越高。
3)电阻温度系数:表示热敏电阻器在零功率条件下,其温度每变化1℃所引起电阻值的相对变化量。
4)热时间常数:指热敏电阻器的热惰性。
即在无功功率状态下,当环境温度突变时,电阻体温度由初值变化到最终温度之差的63.2%所需的时间。
5)耗散系数:指热敏电阻器的温度每增加1℃所耗散的功率。
6)开关温度:指热敏电阻器的零功率电阻值为最低电阻值两倍时所对应的温度。
7)最高工作温度:指热敏电阻器在规定的标准条件下,长期连续工作时所允许承受的最高温度。
8)标称电压:指稳压用热敏电阻器在规定的温度下,与标称工作电流所对应的电压值。
9)工作电流:指稳压用热敏电阻器在在正常工作状态下的规定电流值。
10)稳压范围:指稳压用热敏电阻器在规定的环境温度范围内稳定电压的范围值。
11)最大电压:指在规定的环境温度下,热敏电阻器正常工作时所允许连续施加的最高电压值。
12)绝缘电阻:指在规定的环境条件下,热敏电阻器的电阻体与绝缘外壳之间的电阻值。
●正温度系数热敏电阻器(PTC—positive temperature coefficient thermistor)结构——用钛酸钡(BaTiO3)、锶(Sr)、锆(Zr)等材料制成的。
高居里温度无铅PTCR陶瓷的研究现状与发展趋势冷森林;贾飞虎;杨琴芳;钟志坤【摘要】BaTiO3-based positive temperature coefficient of resistivity (PTCR) ceramics is an important group of thermal materials. With the requirement of unleaded electronic components, the development of high curie temperature lead-free PTCR materials is an inevitable trend. In the paper, an introduction to the characteristics and applications of PTCR materials was provided. The present research status of high curie temperature lead-free PTCR materials were also reviewed, including composition, donor and acceptor doping, as well as the mechanisms of PTCR effect. Finally, the future development of PTCR materials was expected.%BaTiO3基正温度系数电阻( Positive temperature coefficient of resistivity,PTCR)陶瓷是一种重要的热敏材料.随着电子元器件的无铅化,开发高温无铅PTCR材料是一种必然的趋势.本文介绍了PTCR材料的特性和应用领域.然后从材料体系、施受主掺杂、PTCR效应机理等方面阐述了高温无铅PTCR材料的研究现状,并且展望了未来的发展趋势.【期刊名称】《铜仁学院学报》【年(卷),期】2015(017)004【总页数】5页(P78-82)【关键词】居里温度;无铅;正温度系数电阻【作者】冷森林;贾飞虎;杨琴芳;钟志坤【作者单位】铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300;铜仁学院材料与化学工程学院,贵州铜仁 554300【正文语种】中文【中图分类】TB321热敏电阻按其电阻-温度特性可分为正温度系数热敏电阻(Positive temperature coefficient of resistivity,PTCR)和负温度系数热敏电阻(Negative temperature coefficient of resistivity,NTCR)。
ptc现象机理PTC现象(Positive Temperature Coefficient phenomenon)是指在一定条件下,材料的电阻随温度的升高而增加的现象。
这种现象在许多材料中都会出现,例如聚合物、陶瓷、铁氧体等。
PTC材料由于其特殊的温度特性,被广泛应用于热敏电阻、温度控制器、过流保护器等领域。
PTC现象的机理主要与材料的电子结构及热激发过程有关。
通常情况下,材料的电阻随温度的升高而下降,这是由于温度升高会增加材料内部的电子热运动,导致电子更容易通过材料。
然而,对于PTC材料来说,其电阻随温度的升高而增加,这主要是因为材料内部的电子结构发生改变,导致电子的运动受到限制。
PTC材料通常是由高分子聚合物和导电颗粒组成的复合材料。
在低温下,聚合物链之间的间隔较小,导电颗粒之间形成了连通的电子通道,电阻较低。
随着温度的升高,聚合物链开始膨胀,导致电子通道的断裂和拉伸,电阻迅速增加。
这种现象可以通过两个因素来解释:热膨胀和界面效应。
热膨胀会导致材料内部的结构变化。
随着温度的升高,材料的体积会膨胀,导致导电颗粒之间的距离增加。
由于电子在材料中的传输是依靠导电颗粒之间的电子通道,距离的增加会导致电子通道的断裂,从而增加了电阻。
界面效应也对PTC现象起到了重要作用。
在PTC材料中,导电颗粒与聚合物之间存在着界面。
界面的性质决定了电子在材料中的传输能力。
当温度升高时,界面的性质会发生改变,形成了额外的电阻。
这种界面效应会导致电阻的增加。
除了热膨胀和界面效应,PTC现象还与材料的电子结构密切相关。
在低温下,PTC材料中的导电颗粒表现出半导体的性质,电子能带结构呈现出禁带。
随着温度的升高,由于热激发作用,电子能级会发生改变,导致电子的传导能力降低,从而增加了电阻。
PTC现象的应用非常广泛。
热敏电阻是一种利用PTC现象制成的元件,其电阻随温度的升高而增加,可以用于测量温度的变化。
温度控制器也是利用PTC现象来实现温度的稳定控制。
高温PTC的寿命和可靠性居里温度高于120℃的PTC材料,称为高温PTC材料。
一般来说,高温度PTC作为恒温发热和高功率发热元件的较为常见,由于高温PTC材料与低温材料相比,其组成和工艺均有较大的差别,而且前者要长期地在高温(居里温度附近)工作,因此存在着寿命和可靠性不如后者的问题。
本文将对这些问题进行探讨,以便能为使用者提供一些有用的参考。
1.高温PTC材料的特点。
PTC材料是以BaTiO3为基的半导体陶瓷材料。
这种材料的电阻率在某一区域内随温度上升而急剧上升,电阻率突变上升的温度称为居里温度。
BaTiO3居里温度为120℃。
当用一部分Pb2+来置换Ba2+后,成为Ba(1-X)PbX TiO3材料,其居里温度随着Pb2+含量的增加而上升。
目前已经实用化的PTC发热材料的最高温度为300℃。
从海旺模型得知,BaTiO3半导体陶瓷的PTC效应来源于材料介电常数的异常变化。
Pb2+来置换Ba2+后,介电常数的异常变化减少,故PTC效应不如不含Pb的材料大。
所谓PTC效应即材料电阻--温度曲线中最大电阻与最小电阻之比。
含Pb高温PTC材料的PTC效应随居里温度TC的变化如图1所示。
此外,随着含Pb量的提高,控制烧成时PbO气体的挥发是不容易的。
烧成时PbO气体的挥发,使PTC材料的结构成分偏离,无法烧成结构均匀一致的陶瓷体。
这些原因都会使高温PTC材料不如低温PTC材料寿命长、可靠性高。
2.PTC材料的老化。
PTC材料的老化指的是材料的常温电阻率随时间增加而增加的现象。
可用ρ=ρO+Alogt来表示,式中ρ表示材料的常温电阻率,ρO为初始电阻率,t为时间,A称为老化系数。
材料处于不同的环境温度时,老化系数也不同,见图2。
当环境温度与居里温度接近时,老化系数最大,也就是说,PTC材料老化得最快。
PTC材料在居里温度以上时,晶体结构为立方顺电相,没有铁电性,材料为高电阻。
当温度低于居里温度时,晶体结构变为四方铁电相,具有铁电性。