Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2019

02.01.2019

Influence of B3+- and Na+-ions on electrical property and temperature sensitivity of NiO-based ceramics

verfasst von: Zefang Yang, Hong Zhang, Zhenli He, Bicai Li, Zhicheng Li

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 3/2019

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

For various applications of negative temperature coefficient (NTC) thermistors, it is useful to develop a material system to achieve different room-temperature resistivities (ρ25) and temperature sensitivity (B value) by adjusting slightly the chemical composition. Here, B3+/Na+-modified NiO-based ceramics (denoted as xB/yNa-NiO, 0 ≤ x ≤ 0.04 and 0 ≤ y ≤ 0.07) were prepared for NTC thermistors. The phase component and microstructure of the ceramics were detected respectively by using X-ray diffraction and scanning electron microscope. The related electrical properties and temperature sensitivity were investigated by analyzing the resistivity-temperature characteristic and related complex impedance spectra. The results show that all the prepared ceramics have a cubic crystalline structure and present typical NTC characteristics. By changing the concentrations of B3+- and Na+-ions in the compounds, ρ25 from 47.94 Ω cm to 1.024 MΩ cm and B values from 2582 to 8019 K were achieved. The analysis of complex impedance spectra reveals that both grain effect and grain boundary effect contribute to the electrical conduction and NTC feature. The conduction mechanisms combining with band conduction and polaron hopping model are proposed for the NTC effect in xB/yNa-NiO thermistors.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
2.
Zurück zum Zitat M. Schubert, C. Münch, S. Schuurman, V. Poulain, J. Kita, R. Moos, J. Eur. Ceram. Soc. 38, 613–619 (2018)CrossRef M. Schubert, C. Münch, S. Schuurman, V. Poulain, J. Kita, R. Moos, J. Eur. Ceram. Soc. 38, 613–619 (2018)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat W. Fu, Z. Li, P. Li, Y. Zeng, H. Zhang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 11637–11645 (2018)CrossRef W. Fu, Z. Li, P. Li, Y. Zeng, H. Zhang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 11637–11645 (2018)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Y. Liu, S. Leng, S. Li, W. Fu, Z. Li, H. Zhang, Mater. Res. Express 5, 036307 (2018)CrossRef Y. Liu, S. Leng, S. Li, W. Fu, Z. Li, H. Zhang, Mater. Res. Express 5, 036307 (2018)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat J. Guo, H. Zhang, Z. He, S. Li, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 2491–2499 (2018)CrossRef J. Guo, H. Zhang, Z. He, S. Li, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 2491–2499 (2018)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat X. Xie, J. Wang, L. Chen, Z. Hu, S. Yan, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 1–7 (2016) X. Xie, J. Wang, L. Chen, Z. Hu, S. Yan, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 1–7 (2016)
7.
Zurück zum Zitat S. Liang, C. Cao, H. Li, M. Luo, M. Gao, X. Qin, Microelectron. Eng. 182, 53–56 (2017)CrossRef S. Liang, C. Cao, H. Li, M. Luo, M. Gao, X. Qin, Microelectron. Eng. 182, 53–56 (2017)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat C. Ma, H. Gao, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 6699–6703 (2017)CrossRef C. Ma, H. Gao, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 6699–6703 (2017)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat H. Han, H. Lee, J. Lim, K. Kim, Y. Hong, J. Lee, J. Forrester, J. Ryu, S. Mhin, Ceram. Int. 43, 16070–16075 (2017)CrossRef H. Han, H. Lee, J. Lim, K. Kim, Y. Hong, J. Lee, J. Forrester, J. Ryu, S. Mhin, Ceram. Int. 43, 16070–16075 (2017)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat D.T. Le, C.J. Jeon, Y.H. Jeong, J.S. Yun, D.H. Yoon, J.H. Cho, J. Alloys Compd. 686, 982–988 (2016)CrossRef D.T. Le, C.J. Jeon, Y.H. Jeong, J.S. Yun, D.H. Yoon, J.H. Cho, J. Alloys Compd. 686, 982–988 (2016)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat H. Han, S. Mhin, K.R. Park, K.M. Kim, J.I. Lee, J.H. Ryu, Ceram. Int. 43, 10528–10532 (2017)CrossRef H. Han, S. Mhin, K.R. Park, K.M. Kim, J.I. Lee, J.H. Ryu, Ceram. Int. 43, 10528–10532 (2017)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat M. Guan, J. Yao, W. Kong, J. Wang, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 5082–5086 (2018)CrossRef M. Guan, J. Yao, W. Kong, J. Wang, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 5082–5086 (2018)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat C. Ma, Y. Liu, Y. Lu, H. Qian, J. Alloys Compd. 650, 931–935 (2015)CrossRef C. Ma, Y. Liu, Y. Lu, H. Qian, J. Alloys Compd. 650, 931–935 (2015)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat P. Luo, B. Zhang, Q. Zhao, D. He, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 9265–9271 (2017)CrossRef P. Luo, B. Zhang, Q. Zhao, D. He, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 9265–9271 (2017)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat S. Li, C. Yuan, X. Liu, X. Liu, F. Liu, Y. Luo, X. Li, J. Xu, Mater. Sci. Semicond. Process. 80, 118–122 (2018)CrossRef S. Li, C. Yuan, X. Liu, X. Liu, F. Liu, Y. Luo, X. Li, J. Xu, Mater. Sci. Semicond. Process. 80, 118–122 (2018)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat T. Yang, B. Zhang, P. Luo, Q. Zhao, D. He, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 1–4 (2017) T. Yang, B. Zhang, P. Luo, Q. Zhao, D. He, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 1–4 (2017)
17.
Zurück zum Zitat J. Zhang, W. Kong, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 9613–9620 (2018)CrossRef J. Zhang, W. Kong, A. Chang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 9613–9620 (2018)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat J. Zhang, H. Zhang, B. Yang, Y. Zhang, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 27, 4935–4942 (2016)CrossRef J. Zhang, H. Zhang, B. Yang, Y. Zhang, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 27, 4935–4942 (2016)CrossRef
19.
Zurück zum Zitat B. Yang, H. Zhang, J. Guo, Y. Liu, Z. Li, Front. Mater. Sci. 10, 413–421 (2016)CrossRef B. Yang, H. Zhang, J. Guo, Y. Liu, Z. Li, Front. Mater. Sci. 10, 413–421 (2016)CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Z. Guo, J. Shao, H. Lin, M. Jiang, S. Chen, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 11871–11877 (2017)CrossRef Z. Guo, J. Shao, H. Lin, M. Jiang, S. Chen, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 11871–11877 (2017)CrossRef
21.
Zurück zum Zitat G. Wang, H. Zhang, X. Sun, Y. Liu, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 363–370 (2017)CrossRef G. Wang, H. Zhang, X. Sun, Y. Liu, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 28, 363–370 (2017)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat X. Sun, Z. Li, W. Fu, S. Chen, H. Zhang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 343–350 (2018)CrossRef X. Sun, Z. Li, W. Fu, S. Chen, H. Zhang, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 29, 343–350 (2018)CrossRef
23.
Zurück zum Zitat X. Sun, S. Leng, H. Zhang, Z. He, Z. Li, J. Alloys Compd. 763, 975–982 (2018)CrossRef X. Sun, S. Leng, H. Zhang, Z. He, Z. Li, J. Alloys Compd. 763, 975–982 (2018)CrossRef
24.
25.
Zurück zum Zitat J. Wang, H. Zhang, X. Sun, Y. Liu, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 27, 11902–11908 (2016)CrossRef J. Wang, H. Zhang, X. Sun, Y. Liu, Z. Li, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 27, 11902–11908 (2016)CrossRef
26.
Zurück zum Zitat M. Rahman, R. Radhakrishnan, R. Gopalakrishnan, J. Alloys Compd. 742, 421–429 (2018)CrossRef M. Rahman, R. Radhakrishnan, R. Gopalakrishnan, J. Alloys Compd. 742, 421–429 (2018)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat L. Cattin, B.A. Reguig, A. Khelil, M. Morsli, K. Benchouk, J.C. Bernede, Appl. Surf. Sci. 254, 5814–5821 (2008)CrossRef L. Cattin, B.A. Reguig, A. Khelil, M. Morsli, K. Benchouk, J.C. Bernede, Appl. Surf. Sci. 254, 5814–5821 (2008)CrossRef
28.
29.
Zurück zum Zitat X. Dominguez-Benetton, S. Sevda, K. Vanbroekhovena, D. Pant, Chem. Soc. Rev. 41, 7228–7246 (2012)CrossRef X. Dominguez-Benetton, S. Sevda, K. Vanbroekhovena, D. Pant, Chem. Soc. Rev. 41, 7228–7246 (2012)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat M. Idrees, M. Nadeem, M. Hassan, J. Phys. D Appl. Phys. 43, 155401 (2010)CrossRef M. Idrees, M. Nadeem, M. Hassan, J. Phys. D Appl. Phys. 43, 155401 (2010)CrossRef
32.
33.
34.
Zurück zum Zitat J. Jung, J. Töpfer, J. Mürbe, A. Feltz, J. Eur. Ceram. Soc. 6, 351–359 (1990)CrossRef J. Jung, J. Töpfer, J. Mürbe, A. Feltz, J. Eur. Ceram. Soc. 6, 351–359 (1990)CrossRef
Metadaten
Titel
Influence of B3+- and Na+-ions on electrical property and temperature sensitivity of NiO-based ceramics
verfasst von
Zefang Yang
Hong Zhang
Zhenli He
Bicai Li
Zhicheng Li
Publikationsdatum
02.01.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 3/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-018-00588-z

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2019

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 3/2019 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt