為了使陶瓷既可以耐高溫又不容易破碎，人們在製作陶瓷的粘土裡添加了些三氧化鎢，因此製成了三氧化鎢陶瓷。三氧化鎢陶瓷是由鎢和陶瓷原料製成的材料，兼有鎢和陶瓷的優點如耐高溫、抗化學腐蝕、導熱性好、機械強度高等。
基本介紹
- 中文名：三氧化鎢陶瓷
- 英文名：Tungsten Oxide Ceramic
產品介紹,壓敏特性,電學性能,伏安特性,
產品介紹
為了使陶瓷既可以耐高溫又不容易破碎，人們在製作陶瓷的粘土裡添加了些三氧化鎢，因此製成了三氧化鎢陶瓷。三氧化鎢屬於金屬陶瓷類。三氧化鎢陶瓷是由鎢和陶瓷原料製成的材料，及稀土摻雜三氧化鎢，兼有鎢和陶瓷的優點如耐高溫、抗化學腐蝕、導熱性好、機械強度高等。
三氧化鎢（WO3）是一種極為重要的高技術材料，這種材料具有非線性、介電常數高、電致變色、氣體探測、化學催化等特徵。利用WO3的這些特徵，可將其納米粉末燒製成壓敏電阻陶瓷、陶瓷電容器、光（電）變色陶瓷薄膜、氣敏陶瓷、光催化降解陶瓷薄膜、電池電極陶瓷材料、微波吸收陶瓷薄膜、新型高溫熱電陶瓷及其薄膜等功能陶瓷與陶瓷薄膜，在化工、能源、電力等眾多的領域有著巨大的套用潛力。
壓敏特性
無摻雜元素燒結的WO3陶瓷具有明顯的壓敏特性，AES能譜顯示陶瓷晶粒表面呈現過量的氧元素。對陶瓷樣品的淬火和氣氛處理結果表明，晶粒表面過量的氧元素是陶瓷冷卻過程中氧吸附作用的結果。晶粒表面吸附的氧和W離子的作用下，與晶粒內部提供的電子結合在晶粒表面形成O–和O2–形式的界面態，進一步在晶界形成Schottky勢壘，是WO3陶瓷壓敏行為的起源。由此根據傳統的壓敏陶瓷晶界Schottky勢壘模型，提出了修正後的WO3陶瓷晶界勢壘模型。
電學性能
在相同工藝條件下，納米前驅體WO3陶瓷的介電常數要比微米基WO3陶瓷提高一個量級，而空氣氣氛燒結又可以將其介電常數提高一個量級。多晶WO3陶瓷與其它的壓敏電阻(ZnO，Ti02等)一樣，它的非線性電學性質也可以用肖特基勢壘模型來解釋。WO3晶粒由於氧缺位的存在，表現為n型半導體行為。
伏安特性
正常燒結的WO3陶瓷,能夠表現出明顯的非線性特徵,高溫淬火的樣品無非線性行為;淬火後的陶瓷樣品在富氧條件下熱處理後,又得到了恢復。阻抗譜分析顯示,具有非線性的陶瓷樣品均存在晶界高阻層,而無非線性行為的樣品不存在晶界高阻層。認為,晶界高阻層是陶瓷冷卻過程中在晶粒內外發生的非平衡缺陷的產生和遷移,繼而在氧吸附的作用下在晶粒表面形成的高電阻率層。由於這種晶粒內外巨大的電阻差異的結果特徵,在晶界中形成了電子勢壘。這是WO3陶瓷的非線性特性起源。
