24小时在线咨询

英文 中文

一文认识氧化锡陶瓷材料-凯发k8官网

新闻
凯发k8凯发k8官网下载官网下载首页 > 中文 > 新闻 > 行业新闻

一文认识氧化锡陶瓷材料

 来源:ceradir先进陶瓷在线

1.氧化锡陶瓷


二氧化锡是n型半导体,呈白色细分散的粉末,是一种优秀的透明导电材料,在气敏件、液晶显示、光探测器、太阳能电池、光催化、电催化、保护涂层等领域都具有广阔的应用前景,也是第一个投入商用的透明导电材料,工业上为提高其导电性和稳定性,常进行掺杂使用,例如掺杂有sb,v和ni等元素能使导电性剧烈增加。以二氧化锡为基质的陶瓷材料,不仅具有良好的导电性和高密度,而且具有耐高温、高温荷重软化点和优良的抗腐蚀性,因此可以作为高温加热的电极材料如坩埚、热电偶保护套和化工设备的衬里等。

 

图.氧化锡粉末


2.sno2陶瓷的性能


sno2陶瓷的热膨胀系数小(为氧化铝陶瓷的1/2),导热系数高,热稳定性比氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷都高。sno2陶瓷在1400℃下挥发率较低,在1500℃以上挥发强烈,因此,sno2陶瓷只能在氧气氛中于1500℃以下使用。

 

纯sno2陶瓷常温比电阻是1010~1011ω·㎝。但添加二价或三价金属氧化物后,会降低其比电阻。例如加入sb2o3和cuo后,sno2的比电阻降低7~8个数量级。

 

sno2陶瓷抵抗玻璃液的侵蚀能力强。在1200℃时,sno2陶瓷电极对钙玻璃耐侵蚀能力比电熔刚玉高1~2倍。在1500℃时耐碱侵蚀能力比电熔刚玉高4倍。它还耐铅玻璃、砷玻璃、铁玻璃、铜玻璃的侵蚀。

 

3.sno2陶瓷的制备


氧化锡陶瓷通常采用sno2来制得,且sno2含量约为96%~98%,见表1。制备坯料时,必须加入一些添加物。根据对产品性能要求的不同,添加剂分为两类。一类是促进烧结的添加剂,这类添加剂有金、银、铜、铁、镍、锌等金属氧化物。另一种是降低电阻的添加剂,主要有砷、锑、铜、铀、锶、铌等的氧化物。加入量是依产品的性能要求而定,一般为0.5%~2%(质量)。

 

表1.氧化锡陶瓷添加物组成

 

耐火温度不低于1900℃,它由标准光学常数尺寸为3~8μm等轴二氧化锡颗粒组成。成型普遍采用干压或注浆法。氧化锡陶瓷通常在氧化气氛、1450~1500℃温度下烧成。周围介质气氛对sno2陶瓷的导电率有影响。当氧分压较高时,氧分子会进入固相的点阵中,产生p型电子导电;当氧分压较低时,例如在还原气氛中,晶体点阵缺氧,则产生n型电子导电。一般情况下,sno2以离子导电为主。

 

为了提高sno2陶瓷常温导电能力及不同温度时导电率的稳定性,可采用气相处理和热处理的工艺。气相处理是利用卤化锡(如sncl2、sncl4、snbrcl3等)挥发的蒸气与含游离氧的混合气体,向产品表面深度沉积,在孔隙中生产致密的导电率高的化合物(如sno)或金属陶瓷。热处理是将氧化锡陶瓷加热到1200℃并通入惰性气体(如氮、氩等),使其常温电阻率降低6~7个数量级。真空比惰性气体的改性效果更好一些。

 

4.sno2陶瓷的用途


 

由于sno2陶瓷的热膨胀系数小,导热系数大,高温热稳定性好,因此,可以用作高温导热材料。由于高温时的导电率高,它可以用作高温导电材料。又由于它抗碱性强,可以用作特种坩埚和玻璃电容的电极。