How Cr2O3 influences the microstructure and nonohmic features of the SnO2(Cox, Mn1−x)O-based varistor system

Co, Nb, Sm)-doped SnO 2 -based ceramic with varistor characteristics was successfully fabricated by a conventional sintering of nanosized (Co, Nb, Sm)-doped SnO 2 powders prepared by coprecipitation method. Values of aB38 and E B 5 1430 V/mm were obtained for the varistor doped with 0.05 mol % Sm 2 O 3 , sintered at 12001C for 1 h. Microstructure development was studied by scanning and transmission electron microscopy, elemental analysis, and X-ray diffraction. The mean grain size of the SnO 2 -based varistor was 1.75 lm. No other phase besides SnO 2 was observed in the varistor doped with 0.05 mol % Sm 2 O 3 . The presence of Nb, Co, and Sm inside the SnO 2 grains confirmed the formation of solid solution. No segregation of Nb was observed and Nb atoms were homogeneously distributed. The excess amounts of Co were segregated at triple-junctions between SnO 2 grains. A Sm-rich region with a typical thickness of 65 nm was observed at the grain boundary of the varistor.L. Levinson-contributing editor

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“…1). This is in agreement with other studies 5–9,12–17,19–22,36–43 . The relative density of this sample was 99.42% of theoretical density.…”

Section: Resultssupporting

confidence: 93%

“…Similar to Cr 2 O 3 40–43 and La 2 O 3 15 samarium could react with oxygen species according to the following equations: …”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

(Co, Nb, Sm)‐Doped Tin Dioxide Varistor Ceramics Sintered Using Nanopowders Prepared by Coprecipitation Method

Bastami

Taheri-Nassaj

Smet

et al. 2011

Journal of the American Ceramic Society

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“…Eles afirmaram que comparados com os varistores à base de SnO 2 [47][48], os varistores de WO 3 adsorve espécies de oxigênio mais rapidamente, formando barreiras no contorno de grão responsáveis pelo comportamento varistor.…”

Section: Resultsunclassified

Varistores à base de WO3 - revisão

Oliveira¹,

Pessoa²,

Brito³

et al. 2016

Matéria (Rio J.)

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RESUMOVaristores são elementos que fazem parte do sistema de transmissão e distribuição de energia elétrica ou de instalações elétricas especiais. Estes dispositivos são amplamente produzidos variando a escala, dependendo de sua aplicação, como dispositivos de baixa voltagem, com poucos grãos, exibindo ruptura de alguns volts, a vários kilovolts como usado em para-raios em rede de distribuição de energia. A física de operação dos varistores tem sido amplamente estudada e tem elementos comuns como barreiras Schottky formado na junção metal/semicondutor. Vários estudos têm sido desenvolvidos a fim de obter cerâmicas varistoras para aplicação em alta e baixa tensão. Dentre esses estudos encontram-se os varistores a base de ZnO, SnO 2 , TiO 2 e mais recentemente os de WO 3 . Diferente das três composições citadas, os a base de WO 3 apresentam comportamento varistor intrínseco devido a presença das fases monoclínica e triclínica. A adição de dopantes doadores e aceitadores de elétrons e o tratamento térmico em diferentes atmosferas também alteram as propiedades não lineares desses sistemas, uma vez que influencia na formação da barreira Schottky. Neste estudo foi realizada uma revisão sobre trabalhos relacionados a nova composição de cerâmica varistora a base de óxido de tungstênio (WO 3 ). Palavras-chave: propriedades elétricas, WO 3 , varistores. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACTVaristors are elements that are part of electric power transmission and distribution systems or of special electrical installations. Varistors are manufactured in a wide variety of types, depending on their application, such as low-voltage devices with a layer of a few grains of thickness and low breakdown voltage, to varistors with a breakdown voltage of several kilovolts, such as those used in the lightning arresters of electric power distribution networks. Varistors, whose physical operation has been extensively studied, share common elements such as metal-semiconductor Schottky barrier junctions. Several studies have focused on the development of varistor ceramics for high and low voltage applications, including ZnO, SnO 2 , TiO 2 , and more recently, WO 3 -based ceramics. Unlike the first three compositions, WO 3 -based ceramics present an intrinsic varistor behavior because they contain monoclinic and triclinic phases. The addition of electron donor and acceptor dopants and heat treatments in different atmospheres also alter the non-linear properties of these systems, since they affect the formation of the Schottky barrier. This paper offers a review of the literature on the new varistor ceramic composition based on tungsten oxide (WO 3 ). Keywords: electrical properties, WO 3 , varistors. _______________________________________________________________________________________ INTRODUÇÃOVaristores, resistores não ôhmicos ou ainda resistores variáveis, são elementos que fazem parte do sistema de transmissão e distribuição de energia elétrica ou de instalações elétricas espec...

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“…Foi também investigado como a adição de Cr 2 O 3 afetava a heterogeneidade microestrutural e características não ohmicas de SnO 2 (Co x Mn 1-x )O com x variando de 0 a 1mol% [14]. A presença de cromo promoveu um efeito significativo na característica não ohmica quando x = 1.…”

Section: O Efeito Dos Dopantes Trivalentesunclassified

Revisão: efeito dos metais doadores nas propriedades elétricas e microestruturais dos varistores cerâmicos à base de SnO2

Oliveira¹,

Rangel²,

Sousa

et al. 2008

Cerâmica

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How Cr2O3 influences the microstructure and nonohmic features of the SnO2(Cox, Mn1−x)O-based varistor system

Cited by 18 publications

References 36 publications

(Co, Nb, Sm)‐Doped Tin Dioxide Varistor Ceramics Sintered Using Nanopowders Prepared by Coprecipitation Method

(Co, Nb, Sm)‐Doped Tin Dioxide Varistor Ceramics Sintered Using Nanopowders Prepared by Coprecipitation Method

Varistores à base de WO3 - revisão

Revisão: efeito dos metais doadores nas propriedades elétricas e microestruturais dos varistores cerâmicos à base de SnO2

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