烧结温度和铌、锰掺杂量对钛酸铅钡基高居里点PTC陶瓷阻温特性的影响

来源：机械工程材料杂志2025年第3期北京时间：

作者：莫志伟, 王焕平, 李登豪, 林孝杰, 马红萍, 高照, 蒋宗恒, 徐时清

摘要：向钛酸钡陶瓷中掺入铅、锶、钙、铌、锰后,采用固相反应法制备了铌、锰共掺钛酸铅钡基高居里点正温度系数（PTC）陶瓷,研究了不同烧结温度（1 250~1 310 ℃）下铌、锰的复合掺杂（物质的量分数分别为0.002 0~0.003 0,0.000 8~0.002 5）对陶瓷微观结构、体积密度和阻温特性的影响。结果表明：随着烧结温度的升高,掺杂不同物质的量分数锰或铌的陶瓷的体积密度均先升后降,当烧结温度在1 290 ℃,体积密度均最大,结构均为纯钙钛矿结构。当烧结温度为1 290 ℃时,随着锰掺杂量的增加,陶瓷的体积密度先升后降,晶粒尺寸增加,室温电阻率增大,升阻比和温度系数基本呈先增后减的趋势,居里温度稳定为271~280 ℃；随着铌掺杂量的增加,陶瓷的体积密度先增后减,晶粒尺寸减小,升阻比和温度系数先增大后减小,室温电阻率先减小后增大,居里温度稳定在270~281 ℃。当烧结温度为1 290 ℃,掺杂锰和铌的物质的量分数分别为0.001 0,0.002 4时,陶瓷的阻温特性最佳,升阻比和温度系数最大,分别为7.011×103和20.19%,室温电阻率为2.13×103 Ω·cm,居里温度为281 ℃,此时晶粒尺寸均匀,体积密度最大。

关键词：钛酸铅钡基PTC陶瓷, 铌-锰共掺, 高居里点, 阻温特性