SavedAdd your journal

Journals / Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi / 2019 / Cilt: 6 Sayı: 2

Nadir Toprak Elementi İlaveli ZnO-Esaslı Varistörlerin Elektriksel Özelliklerinin Karşılaştırılması

Fatih Apaydın(BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ)0000-0002-6905-7465
Ali Çelik(BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ)0000-0001-6206-1587
Yasemin Çelik(Eskişehir Teknik Üniversitesi)0000-0003-3993-6095
Pages
415–423
Publication Date
2019-12-26
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Üretilen varistörlerin kırılma voltajı ( E b ) büyükten küçüğe doğru sırasıyla C, D, B, A ve E kodlu numunelerde 149, 142, 116, 114 ve 28 volt/mm olarak ölçülmüştür.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:ZnO esaslı varistörler sahip oldukları doğrusal olmayan akım-voltaj (I-V) özelliği ile elektronik devreleri ve devre elemanlarını voltaj dalgalanmalarına karşı korumaktadır.
📊
Key Findings & Data:Doğrusal olmayan I-V özelliği sayesinde varistörler farklı voltaj değerlerinde farklı direnç gösterir.
💡
Conclusion & Impact:Üretilen varistörlerin kırılma voltajı ( E b ) büyükten küçüğe doğru sırasıyla C, D, B, A ve E kodlu numunelerde 149, 142, 116, 114 ve 28 volt/mm olarak ölçülmüştür.
🔬Design:Araştırma Makalesi
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Varistor · ZnO · SPS

Özet

ZnO esaslı varistörler sahip oldukları doğrusal olmayan akım-voltaj (I-V) özelliği ile elektronik devreleri ve devre elemanlarını voltaj dalgalanmalarına karşı korumaktadır. Doğrusal olmayan I-V özelliği sayesinde varistörler farklı voltaj değerlerinde farklı direnç gösterir. Varistörlerde kırılma voltajı olarak belirtilen kritik voltaj değeri aşıldığı takdirde, varistör daha iletken hale gelerek oluşan yüksek akımı kendi üzerinden geçirerek devreyi koruyan sigorta görevi görür. Bu çalışmada ZnO-Bi 2 O 3 esasla varistörlere çeşitli nadir toprak elementi katkısının (Y 2 O 3 , Er 2 O 3 , Sm 2 O 3 , La 2 O 3 , Yb 2 O 3 ) mikroyapısal ve elektriksel özelliklerine etkileri karşılaştırılmıştır. % 98,5 mol ZnO, % 1 mol Bi 2 O 3 , % 0,5 mol (Y 2 O 3 , Er 2 O 3 , Sm 2 O 3 , La 2 O 3 , Yb 2 O 3 ) komposizyonunda beş farklı varistör hazırlanmıştır. Bu kompozisyonlarda hazırlanan numuneler 1100°C’de 10 °C/dk ısıtma/soğutma hızında 1 saat sinterlenmiştir. Sonrasında hazırlanan varistörlerin mikroyapısal ve elektriksel özellikleri incelenmiştir. Yapılan analiz ve hesaplamalar sonucunda en küçük tane boyutu (4μm) La 2 O 3 katkılı varistörde, en büyük tane boyutu (6,66 μm) Y 2 O 3 katlı varistörde gerçekleşmiştir. Üretilen varistörlerin kırılma voltajı ( E b ) büyükten küçüğe doğru sırasıyla C, D, B, A ve E kodlu numunelerde 149, 142, 116, 114 ve 28 volt/mm olarak ölçülmüştür.

🔖

Cite This Article

Apaydın, F., Çelik, A., Çelik, Y. (2019). Nadir Toprak Elementi İlaveli ZnO-Esaslı Varistörlerin Elektriksel Özelliklerinin Karşılaştırılması. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 6 Sayı: 2, 415–423. https://doi.org/10.35193/bseufbd.622699

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (21)

  1. Apaydin, F., Ozkan Toplan, O., & Yildiz, K. (n.d.). The effect of CuO on the grain growth of ZnO. Retrieved from https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs10853-005-6306-9.pdf
  2. Ashraf, M. A., Bhuiyan, A. H., Hakim, M. A., & Hossain, M. T. (2011). Microstructure and electrical properties of Sm2O3 doped Bi2O3-based ZnO varistor ceramics. Materials Science and Engineering B: Solid-State Materials for Advanced Technology, 176(11), 855–860. https://doi.org/10.1016/j.mseb.2011.04.009
  3. Bai, H., Li, S., Zhao, Y., Xu, Z., Chu, R., Hao, J., … Li, G. (2016). Influence of Cr2O3on highly nonlinear properties and low leakage current of ZnO-Bi2O3varistor ceramics. Ceramics International, 42(9), 10547–10550. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.03.042
  4. Bernik, S., & Ai, B. (n.d.). Microstructural and electrical characteristics of Y 2 O 3 -doped ZnO–Bi 2 O 3 -based varistor ceramics.
  5. Bernik, S., Daneu, N., & Rečnik, A. (2004). Inversion boundary induced grain growth in TiO2or Sb2O3doped ZnO-based varistor ceramics. Journal of the European Ceramic Society, 24(15–16), 3703–3708. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2004.03.004
  6. Choi, S., Jung, H., & Kang, S. (2018). The correlation between surge energy capability and Bi2O3 volatilization in ZnO varistor, 2–6.
  7. Desouky, O. (2016). ’ ’ Improvement of sintering, nonlinear electrical and dielectric properties of ZnO- based varistors doped with TiO2 ’ Improvement of sintering, nonlinear electrical, and dielectric, (April). https://doi.org/10.1088/1674-1056/25/6/068402
  8. Hongyu, L., Hui, K., Dongmei, J., Wangzhou, S., & Xueming, M. (2007). Microstructure and Electrical Properties of Er2O3-Doped ZnO-Based Varistor Ceramics Prepared by High-Energy Ball Milling. Journal of Rare Earths, 25(1), 120–123. https://doi.org/10.1016/S1002-0721(07)60057-X
  9. Kato, T., & Takada, Y. (2013). Correlation between electrical properties and crystalline phases for ZnO-Bi2O3 based varistor ceramics with rare earth additives. Journal of Electroceramics, 31(1–2), 138–142. https://doi.org/10.1007/s10832-013-9816-x
  10. Kim, C. H., & Kim, J. H. (2004). Microstructure and electrical properties of ZnO-ZrO2-Bi2O3-M3O4(M=Co, Mn) varistors. Journal of the European Ceramic Society, 24(8), 2537–2546. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2003.07.002
  11. M., L. L., & R., P. H. (1986). Zinc oxide varistors ― a review. American Ceramic Society Bulletin, 65(4). Retrieved from http://www.refdoc.fr/Detailnotice?idarticle
  12. Ma, S., Xu, Z., Chu, R., Hao, J., Liu, M., Cheng, L., & Li, G. (2014). Influence of Cr2O3on ZnO-Bi2O3-MnO2-based varistor ceramics. Ceramics International, 40(7 PART A), 10149–10152. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.02.035
  13. Nahm, C.-W. (2011). Microstructure, electrical properties, and aging behavior of ZnO–Pr6O11–CoO–Cr2O3–Y2O3–Er2O3 varistor ceramics. Ceramics International, 37(8), 3049–3054. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2011.05.032
  14. Nahm, C. W., & Shin, B. C. (2003). Highly stable nonlinear properties of ZnO-Pr6O11-CoO-Cr2O3-Y2O3-based varistor ceramics. Materials Letters, 57(7), 1322–1326. https://doi.org/10.1016/S0167-577X(02)00980-1
  15. Senda, T., & Bradt, R. C. (1990). Grain Growth in Sintered ZnO and ZnO-Bi2O3 Ceramics. Journal of the American Ceramic Society, 73(1), 106–114. https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1990.tb05099.x
  16. Shen, B., Yao, X., Kang, L., & Peng, D. (2004). Effect of CuO or/and V2O5 oxide additives on Bi2O3–ZnO–Ta2O5 based ceramics. Ceramics International, 30(7), 1203–1206. https://doi.org/10.1016/J.CERAMINT.2003.12.101
  17. Wang, M. H., Li, G., & Yao, C. (2011). Microstructure and electrical properties of Pr6O 11-Co3O4-MnCO3-Y2O 3-doped ZnO varistors. Ceramics International, 37(7), 2901–2905. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2011.03.076
  18. Xu, D., Cheng, X. N., Wang, M. S., & Shi, L. Y. (2009). Microstructure and Electrical Properties of La2O3-Doped ZnO-Bi2O3 Based Varistor Ceramics. Advanced Materials Research, 79–82, 2007–2010. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.79-82.2007
  19. Xu, Z., Bai, H., Ma, S., Chu, R., Hao, J., Chen, C., & Li, G. (2016). Effect of a Bi–Cr–O synthetic multi-phase on the microstructure and electrical properties of ZnO–Bi2O3varistor ceramics. Ceramics International, 42(13), 14350–14354. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.05.175
  20. Zang, G. Z., Wang, X. F., Li, L. Ben, & Wang, D. D. (2017). The effect of Sm2O3on the microstructure and electrical properties of SiO2-doped SnO2-Zn2SnO4ceramic varistors. Ceramics International, 43(11), 8018–8022. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.03.100
  21. Desouky, O. (2016). ’ ’ Improvement of sintering, nonlinear electrical and dielectric properties of ZnO- based varistors doped with TiO2 ’ Improvement of sintering, nonlinear electrical, and dielectric, (April). https://doi.org/10.1088/1674-1056/25/6/068402