وریستورهای پایه اکسید روی-پرازئودیمیم با افزودنی های نانوساختار به عنوان برق گیرهای ولتاژ پائین و بالا

عملکرد برقگیر ناشی از مقاومت غیرخطی (وریستور) موجود در آن می باشد. در حالت عادی بهره برداری شبکه، جریان بسیار کمی در حدود میکروآمپر از برقگیر عبور می کند (جریان نشتی) که با افزایش ولتاژ، مقاومت به طور غیرخطی کاهش می یابد و در نتیجه با افزایش جریان عبوری از آن موجب انتقال اضافه ولتاژ به زمین می شود.به دلیل نوسانات و واکنش پذیری بالای اکسید بیسموت در هنگام زینترینگ فاز مایع، اکثر مواد تجاری استفاده شده با دوپینگ اکسید روی دارای چند اشکال است. اولا ویژگی های وریستور، به ویژه مشخصات مرز دانه، با انحراف نسبت ترکیب مواد افزودنی تغییر می کند و دوم اینکه ساختار چند لایه خاصیت وریستورهای تراشه را از بین می برد و یک فاز اسپینل عایق ثانویه، حاوی بیسموت اضافی در دمای بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد ایجاد می کند، که هیچ نقشی در هدایت الکتریکی بازی ننموده و توانایی جذب جریان را بدتر می کند. از معایب دیگر آن است که وریستورهای بر پایه اکسید بیسموت افزودنی های زیادی برای رسیدن به غیرخطی بودن و مشخصات الکتریکی پایدار دارند. برای غلبه به نقص های وریستورهای اکسیدروی بر پایه اکسید بیسموت، سیستم های دیگری از وریستورهای اکسیدروی به وریستورهای اکسید روی به جای بیسموت، مانند پرازئودیمیوم، بعلاوه برخی نانو افزودنی ها اضافه شده اند که همگی رفتار یک وریستور را ارائه می دهند. همه آن ها دارای یک نانو ساختار و شامل لایه های بین دانه ای حاوی اکسیدروی بوده و بسیار غیرخطی هستند . کم بودن شکست ولتاژ و دانه های بزرگ این سیستم وریستور نشان می دهد که می توان از آنها دروریستورهای ولتاژ کم استفاده نمود، همچنین دوپینگ آن با عنصر بور جهت کاهش اندازه دانه در ناحیه محیطی عناصر، باعث بهبود قابلیت جذب انرژی شده، کاربرد آن را به عنوان برق گیر در ولتاژهای بالا تضمین می نماید. این مقاله مروری بر دستاوردهای تکنولوژی سیستم های وریستور مبتنی بر اکسید روی-پرازئودیمیوم تنظیم شده است

کلیدواژه ها:

وریستور ، اکسید روی ، پرازئودیمیوم ، برق گیر