سنتز و بررسی ویژگیهای وریستوری سرامیکهای تهیه شده به روش مخلوط اکسیدها و نانوپودر zno و zno:k2o

در این پژوهش، وریستورهای بر پایه ی اکسید روی، با استفاده از روش مخلوط اکسیدها و همچنین نانو پودر zno ساخته شده است. نانو پودر اکسید روی به روش احتراق ژل تهیه و توسط پراش پرتوی x ، مشخصه-یابی شد. نتایج حاصل از پراش پرتوی x، نشان دهنده تشکیل فاز ورتسایت در دمای تکلیس 500cبود و بر تک فاز بودن نمونه، دلالت دارد. همچنین اندازه دانه ها توسط تصویر برداری tem بررسی شده است، که میانگین اندازه دانه های نانوپودر zno، 36.4nm تعیین گردید. به کمک پودر میکرومتری اکسید روی و نانوپودر حاصل از روش احتراق ژل، سرامیکهای وریستوری در فشار225bar قالب زنی شده و در سه دمای، 1000c و 1100c و 1200cتفجوشی شدند. در ادامه برای بررسی تأثیر ناخالصی k2o بر روی خواص الکتریکی وریستورها، این ناخالصی به میزان 5/0 درصد مولی، به ساختار سرامیکهای تهیه شده از پودر میکرومتری zno، و سرامیکهای ساخته شده بوسیله نانوپودر zno، در مرحله قالب زنی افزوده شد. ریز ساختار نمونه های سرامیک، توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و همچنین بررسی چگالی نمونه ها، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. هر دو روش از کاهش میزان تخلخل در نمونه های تهیه شده از نانوپودر اکسید روی نسبت به نمونه های تهیه شده به روش مخلوط اکسیدها، دلالت دارند. بررسی ویژگیهای وریستوری، با تحلیل مشخصه e-j سرامیکها انجام پذیرفت. این نتایج نشان دادند که ضریب غیر خطی برای سرامیکهای حاصل از نانوپودر اکسید روی تفجوشی شده در دمای 1000c نسبت به سرامیکهای تهیه شده به روش مخلوط اکسیدها در این دما و سرامیکهای تفجوشی شده در دمای 1100c و 1200c بهتر است، به طوریکه ضریب غیر خطی وریستور ساخته شده از نانوپودر اکسید روی در دمای تفجوشی1000c،برابر با 86/26 به دست آمد. همچنین نتایج نشان دادند که با افزایش دمای تفجوشی سرامیکها، ولتاژ شکست وریستور کاهش می یابد. افزدون k2o به ساختار سرامیکهای zno، باعث افزایش قابل توجه ولتاژ شکست وریستور می شود و آن را برای کاربردهای ولتاژ بالا مطلوب می سازد.