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三氧化钨(WO3)是一种具有广泛应用前景的功能材料,在诸如电致变色、有毒气体探测和光化学催化等方面已得到较系统的研究。近年来,人们逐步认识到WO3陶瓷的非线性电学性质。由于WO3的介电常数高,因此可以在微电子学领域中得到应用。但是,与其它的变阻器材料相比,对WO3陶瓷的研究还远远不够,很多电学性质用现有的非线性理论不能完全解释。因此通过对钨基氧化物掺杂改善功能陶瓷电学性质,并对相关的物理机理进行分析研究,具有重要的科学意义和应用价值。本文从制备高价氧化物和碱金属化合物掺杂的WO3多晶陶瓷样品出发,以其非线性电学性质为主要研究内容,试图进一步深入了解WO3功能材料的电性质。1)采用一般的电子陶瓷制备工艺,制备了高价掺杂的WO3基复合陶瓷,研究了不同高价氧化物掺杂对样品的电学行为的影响,并分析了相应样品的微观结构、相结构、非线性等电学性质。主要结论有:(1)高价氧化物掺杂对WO3晶粒的影响。V2O5、Nb2O5、Ta2O5掺杂WO3均抑制了WO3晶粒的生长,(2)高价氧化物掺杂能抑制了三斜相WO3的生成,使WO3单相化,提高了WO3陶瓷在高电场下的电学稳定性,这对WO3陶瓷作为压敏电阻是十分有利的。(3)高价氧化物掺杂对于提高WO3陶瓷的非线性系数的作用不大。非线性系数基本上在1~3之间。(4)当WO3陶瓷中Ta2O5掺杂量为5%的时候,样品的伏安特性出现了负阻现象。2)研究了高价和低价氧化物混合掺杂的三氧化钨陶瓷的电学性质。实验结果表明,五价金属氧化物和碱金属氧化物共同掺杂的WO3陶瓷具有较高的致密性和较大的非线性系数,而且电学性能稳定,没有出现负阻现象。3)研究了两种高价氧化物(V2O5,Ta2O5)混合掺杂WO3陶瓷的显微形貌、相结构、Ⅰ-Ⅴ特性、阻抗谱。用电子陶瓷工艺制备了(V2O5,Ta2O5)双掺杂的WO3电子陶瓷。研究了(V2O5,Ta2O5)双掺杂对WO3陶瓷的微观结构与电学行为的影响。X射线衍射结果表明,(V2O5,Ta2O5)掺杂WO3能明显的抑制三斜相的形成,使WO3陶瓷单相化。Ⅰ-Ⅴ特性测试表明,掺杂V2O5和Ta2O5后,陶瓷的压敏电压明显增大,非线性系数显著减小。