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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 1/2009

01.01.2009

The influence of area/volume ratio on microstructure and non-Ohmic properties of SnO2-based varistor ceramic blocks

verfasst von: M. A. Ramírez, J. F. Fernández, M. De la Rubia, J. de Frutos, P. R. Bueno, E. Longo, J. A. Varela

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 1/2009

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Abstract

This work deals with the electrical properties of SnO2-based varistor systems with different area–volume (A/V) ratio of the green compact. The influence of A/V ratio specially on microstructural homogeneity and different diameter-thickness (D/t) ratio of sintered compact mainly as a requisite to the existence of non-Ohmic properties is evaluated. The results evidence that, contrary of what is generally observed for ZnO-based varistor system, in the SnO2-based system, the A/V ratio of the green compacts does not influence the non-Ohmic properties, i.e. the homogeneity of the microstructure and the composition after sintering is conserved independently of the A/V ratio employed in the green compacts. Such independence was specifically observed by performing non-Ohmic measurement after cutting the sintered blocks in different slices and observing that the current–voltage curve of the slices are very similar for different A/V ratio of the green compacts before sintering. The observed behavior has its origin on the fact that A/V ratio does not affect the microstructure development during sintering due to the minimal CoO losses by vaporization for SnO2-based system, i.e. the stability of the dopant oxides is high when compared with that used in commercial ZnO · Bi2O3-based varistors in which, for instance, Bi2O3 volatilizes critically. On the other hand, it was found a critical value of A/V = 5.0 cm−1 for the ceramic blocks to effectively served as varistor, below this ratio the ceramics were highly resistive because of a high number of effective barriers ∼85% which is higher than normally found for ZnO-based systems (35%).

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Metadaten
Titel
The influence of area/volume ratio on microstructure and non-Ohmic properties of SnO2-based varistor ceramic blocks
verfasst von
M. A. Ramírez
J. F. Fernández
M. De la Rubia
J. de Frutos
P. R. Bueno
E. Longo
J. A. Varela
Publikationsdatum
01.01.2009
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 1/2009
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-008-9602-8

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