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ZnO压敏电阻具有优异的非线性特性,广泛应用于家用电器、数码产品、汽车电子、铁路、航空、通信、建筑、电力系统等重要领域,ZnO压敏电阻主要起操作过电压与脉冲过电压防护作用。ZnO压敏陶瓷元件在使用过程中会受到脉冲电压、暂态过电压、持续工作电压三类电应力的联合作用,导致ZnO压敏陶瓷元件性能老化,老化失效的ZnO压敏电阻无法起到有效的保护作用。研究人员对ZnO压敏陶瓷的老化进行过很多研究,但是还远远未达到完善的地步。本文进一步研究了ZnO压敏陶瓷在电场作用下的老化、劣化,这可为提高ZnO压敏陶瓷寿命及可靠性提供一定方法借鉴。本文从“ZnO压敏陶瓷表层缺陷对ZnO压敏电阻8/20μs波形冲击老化的影响”、“ZnO压敏陶瓷在直流与8/20μs波形复合作用下的老化”、“ZnO压敏陶瓷在2ms方波作用下的老化”几个大方面进行研究,进一步探究ZnO压敏陶瓷的老化,经过研究得出以下结论:(1)排胶过程导致ZnO压敏陶瓷表层产生较多气孔,烧结过程中表层Bi2O3的挥发量较多,这两点因素使ZnO压敏陶瓷表层的电性能降低;集肤效应导致电流分布不均匀,电极边缘电流集中,导致电极边缘产生熔融缺陷,加速老化。Zn O压敏陶瓷表层的电性能下降以及集肤效应都会加速ZnO压敏陶瓷表层的老化,这导致ZnO压敏陶瓷在8/20μs电流冲击老化初期阶段,ZnO压敏陶瓷表层的老化程度高于ZnO压敏陶瓷中心部位的老化程度。(2)经过直流老化后的ZnO压敏陶瓷,老化最严重的部位在ZnO压敏陶瓷中心部位,而直流老化后的ZnO压敏陶瓷再经8/20μs脉冲老化,最终破坏的位置会出现在ZnO压敏陶瓷的边缘部位的情况,分析认为这是由于电流的集肤效应导致的。ZnO压敏电阻在8/20μs脉冲电流作用下,电流主要集中在ZnO压敏电阻电极边缘位置,这导致ZnO压敏电阻边缘破裂破坏。(3)2ms方波冲击电流会导致ZnO压敏陶瓷局部温度过高,Zn O压敏陶瓷熔孔处的ZnO晶粒以及晶界层遭到明显破坏,靠近穿孔中心位置的ZnO晶粒发生碎裂破坏,晶界层发生熔穿破坏。本论文对ZnO压敏陶瓷在电场作用下的老化作了进一步研究,这可为ZnO压敏陶瓷电性能及可靠性的提高提供一定方法借鉴。