应用X射线衍射、光学金相显微镜、环境扫描电镜和透射电镜分析Ni/(Ba,Sr)TiO3复合正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)材料的显微结构。结合显微结构的分析结果研究了复合PTC材料的电性能。结果表明:在石墨粉造成的还原气氛下烧结后,金属Ni主要以单质态存在。复合材料中添加PbO–B2O3–ZnO–SiO2玻璃料有利于金属Ni在(Ba,Sr)TiO3陶瓷基质中的均匀分布。玻璃料引入的晶间相以无定形态存在于陶瓷晶粒和金属晶粒之间的界面以及这些晶粒围成的区域,玻璃料形成的晶间相和陶瓷之间没有明显的扩散。适量玻璃料的加入有助于室温电阻率的降低、PTC效应的改善和耐电压强度的升高,但是过多玻璃料的加入,不利于制备性能优良的复合PTC材料。
在两种还原气氛中烧结制备低阻Ni/(Ba,Sr)TiO3复合正温度系数(positive temperature coefficient,PTC)材料,通过X射线光电子能谱仪研究复合材料表面镍的存在价态。结果显示:两种还原气氛中烧结后,大部分镍(Ni)都以单质存在,但是经600℃保温30 min热处理后,Ni主要以NiO存在。复合材料采用了Al2O3-SiO2-TiO2(AST)和PbO-B2O3-ZnO-SiO2玻璃烧结助剂。通过扫描电镜和元素分析得知:Ni颗粒在添加玻璃的陶瓷基质中分布得更均匀。对复合材料和石墨粉进行差示扫描量热-热重分析解释了上述现象。结合Ni颗粒的存在价态和分布研究了在两种还原气氛中烧结后复合材料的电性能。
