Observación de Microestructura de los límites de grano de varistores de ZnO usando el electrón espalda disperso
3/24/2009
Autor (s):
Shinzo Yoshikado, Masayuki Takada, Yuuki Sato las impurezas segregadas en el límite de grano de los granos de ZnO, tales como Bi2O3, es factor importante para obtener (VI) las características voltage-corriente no lineales de un bi-varistor agregado de ZnO. La deterioración VI de características progresa con el uso del voltaje. Se ha divulgado que una de las razones de esta deterioración es el movimiento de los iones del óxido y de iones intersticiales de Zn2+ a través de límites de grano y alrededor de la vecindad de los límites de grano. Así, la movilidad de iones y el camino de la corriente formaron por correlativo del uso del voltaje fuertemente con la estructura del límite de grano, tal como la orientación cristalina de los granos de ZnO, la fase de Bi2O3 en el límite de grano, y granos segregados. En los actuales estudios, la estructura del límite de grano para el varistor de ZnO ha sido evaluada por las imágenes de la composición obtenidas de la espectrometría dispersivo de la radiografía de energía (EDS) con el microscopio de exploración electrónico (SEM) o con el microscopio de transmisión electrónico (TEM). Sin embargo, el traz elemental obtenido de EDS con SEM es de baja resolución y la distribución de elementos es obscura. Además, la observación del varistor con TEM es difícil porque la muestra usada para TEM necesita el proceso exacto. Por otra parte, una imagen de la composición con el alto contraste del tono se puede obtener fácilmente usando el detector electrón espalda dispersado (BSE) con SEM, aunque el detector de BSE es falta en el análisis cuantitativo. En este estudio, clarificar la distribución de impurezas microscópica en el límite de grano con método simple, observamos la superficie fracturada del varistor de ZnO usando el detector de BSE con SEM. Para la superficie fracturada, dos tipos de fractura existen; fractura del límite de grano y fractura transcristalina. La distribución de impurezas microscópica puede ser obtenida observando la superficie de la fractura del límite de grano. Las características del varistor de ZnO correlacionan profundamente con el estado de impurezas en el límite de grano tal como Bi2O3. Para clarificar la distribución de estas impurezas, la superficie fracturada del varistor Bi-Mn-Co-Sb-agregado de ZnO fue observada el usar del detector de SEM, EDS, y BSE. Fue encontrado que el depósito de Bi2O3 pues el añadido tenía dos tipos de forma en la superficie de la fractura del límite de grano; como-punto y como-hoja, para el varistor Bi- Mn-Co-Sb-agregado de ZnO. Con disolver SiO2 en Bi2O3, la tensión de superficie de Bi2O3 disminuyó y el depósito como-hoja de Bi2O3 aumentó, mientras que el depósito como-punto de Bi2O3 disminuyó. Por otra parte, cuando la muestra fue recocida en 700ºC, la energía libre superficial (tensión de superficie) disminuyó porque Zn2+ y Bi3+ fueron especulados para convertirse en el compuesto tal como Bi7. 65 Zn0. 35 O11. 83 y movieron al punto o a la línea triple.
