Construction of master sintering curves to understand the effect of Na addition on ZnO-based varistors

Autor: Sophie Beaudet-Savignat, Bruno Pintault, Sylvain Marinel, Rodolphe Macaigne, Damien Choron
Přispěvatelé: CEA / DAM (CEA), Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (CRISMAT), École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire de Microélectronique et de Physique des Semiconducteurs (LaMIPS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-NXP Semiconductors [France], CEA Le Ripault (CEA Le Ripault), Direction des Applications Militaires (DAM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-NXP Semiconductors [France]-Presto Engineering Europe
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Journal of the European Ceramic Society
Journal of the European Ceramic Society, Elsevier, 2015, 35 (15), pp.4195-4202. ⟨10.1016/j.jeurceramsoc.2015.07.014⟩
Journal of the European Ceramic Society, 2015, 35 (15), pp.4195-4202. ⟨10.1016/j.jeurceramsoc.2015.07.014⟩
ISSN: 0955-2219
DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2015.07.014⟩
Popis: International audience; This work describes the effect of a small sodium addition on the densification of Bi2O3-based ZnO varistors. The characterisation was performed using both the master sintering curve tool and the analyses of structural and microstructural characteristics of the materials. It was found that sodium-free varistor material exhibited very low activation energy for densification (149.2kJ/mol). This was explained by the liquid phase promoting diffusion through the enhanced reaction between ZnO and Bi2O3. For sodium-doped material, the calculated activation energy was much higher (292.5kJ/mol) and was very close to the one obtained for pure ZnO, which is often related to the grain boundary solid-state diffusion. It was shown that a small sodium addition prevented Bi2O3 from satisfactorily reacting with ZnO. Finally, a mechanism was proposed to explain how a slight sodium amount altered the reactivity between Bi2O3 and the ZnO matrix, resulting in some major changes in the final microstructures. © 2015 Elsevier Ltd.
Databáze: OpenAIRE
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