基于顯微組織的MOV在不同沖擊條件下的破壞機(jī)理研究.pdf

1、針對(duì)MOV在10/350μs波形和8/20μs波形沖擊下的破壞的問題，本文使用掃描電鏡(SEM)結(jié)合材料成分分析X射線衍射儀(XRD)研究了氧化鋅壓敏電阻(MOV)在高電壓沖擊過程中伴隨的物質(zhì)變化，從微觀結(jié)構(gòu)及組分角度分析MOV在電涌沖擊下的破壞機(jī)理。研究表明:在8/20μs波形沖擊破壞后期，MOV中的Sb2O3對(duì)整體致密性的控制能力明顯下降，內(nèi)部晶粒尺寸有所增加，晶界面之間有擠壓破壞的特征;在10/350μ s波形沖擊破壞過程中，大量

2、的熱量會(huì)造成MOV中Bi2O3的逐漸揮發(fā)，從而導(dǎo)致MOV內(nèi)部離子遷移不均勻;8/20μs波形沖擊下破裂損壞的MOV內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)并不一定發(fā)生很大的變化，受破壞程度與沖擊次數(shù)有關(guān);但無論遭受哪種類型的沖擊破壞，MOV的破壞實(shí)質(zhì)是內(nèi)部的微觀物質(zhì)由晶態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變成半晶態(tài)過程。
　　針對(duì)MOV在單次8/20μs波形和同時(shí)序多次脈沖沖擊下的破壞問題，本文基于黑龍江省防雷中心的多脈沖沖擊平臺(tái)，采用XRD-Rietveld全譜擬合法和SEM-EDS

3、分析研究了氧化鋅壓敏電阻(MOV)在單脈沖與多脈沖沖擊條件下的破壞機(jī)理，以壓敏電壓（U1mA）和漏電流(Iie)為自變量建立了對(duì)MOV結(jié)晶度的預(yù)測(cè)模型。研究表明:脈沖之間的時(shí)間間隔對(duì)MOV的壽命長(zhǎng)短有很大的影響;在單脈沖的沖擊破壞實(shí)驗(yàn)中Bi2O3與尖晶石中Bi12ZnO20之間會(huì)相互轉(zhuǎn)化，而在多脈沖的沖擊下各MOV的受損存在差異，有的與單脈沖的破壞類似，有的MOV在大電流沖擊下溫度升高會(huì)引起B(yǎng)i2O3的揮發(fā)，造成MOV穿孔破壞;但在任何

4、沖擊條件下，MOV的破壞實(shí)質(zhì)都是內(nèi)部的各微觀成分由晶態(tài)逐漸變?yōu)榘刖B(tài)過程。
　　針對(duì)MOV多片并聯(lián)在沖擊老化過程中各閥片的配合問題，本文通過沖擊實(shí)驗(yàn)，紅外溫槍測(cè)溫，SEM掃描電鏡分析表征等實(shí)驗(yàn)手段研究了MOV多片并聯(lián)在沖擊老化過程中溫度差的變化。研究表明:在長(zhǎng)期電涌沖擊下，并聯(lián)體中各MOV受損情況不盡相同，受損較嚴(yán)重的MOV甚至?xí)霈F(xiàn)穿晶破壞現(xiàn)象，將導(dǎo)致其阻性與其他MOV的阻性產(chǎn)生很大差異，當(dāng)再次經(jīng)受電涌沖擊時(shí)其將會(huì)吸收更多的沖擊