Resumen de Effect of Cr_2O_3 on the microstructure and non-ohmic properties of (Co, Sb)-doped SnO_2 varistors

J. A. Aguilar Martínez, M. I. Pech Canul, M. B. Hernández, A. B. Glot, Edén Rodríguez, L. García Ortiz

• español

  Se investigó el efecto de adición de Cr_2O_3 sobre las características físicas, la microestructura y las propiedades corriente-voltaje de varistores de SnO_2 dopados con Co y Sb. Los cerámicos SnO_2-Co_3O_4-Sb_2O_5 dopados con 0.0, 0.03, 0.05 y 0.07% molar de Cr_2O_3 fueron sinterizados a 1350ºC a medio ambiente y caracterizados microestructuralmente y eléctricamente. Los resultados de la caracterización por DRX y MEB muestran que la microestructura del material permanece como una sola fase con una distribución multimodal de tamaño de grano del SnO_2. El mayor efecto de la adición de Cr_2O_3 se manifiesta en el campo eléctrico de ruptura. A altos niveles (0.07 y 0.05%) de adición de este óxido se promueve un incremento de aproximadamente 55% de este parámetro comparado con el de la muestra libre de Cr_2O_3. Otra propiedad física que es afectada son los valores de la densidad medida ya que disminuye cuando se incrementa el contenido de Cr_2O_3. Un cambio en el valor del coeficiente de no-linealidad se produce solamente en el mayor contenido de Cr_2O_3 mientras que en los niveles intermedios no existe cambio alguno. Por lo tanto, cuando se busquen altos coeficientes de no-linealidad, los niveles intermedios de adición no son recomendables.

• English

  The effect of Cr_2O_3 addition on the physical characteristics, microstructure, and current-voltage properties of (Co-Sb)-doped SnO_2 varistors was investigated. SnO_2-Co_3O_4-Sb_2O_5 ceramics with additions of 0.0, 0.03, 0.05 and 0.07 mol % Cr_2O_3 were sintered at 1350 ºC under ambient atmosphere and characterized microstructurally and electrically. The characterization by XRD and SEM show that the microstructures remains as a single phase material with multimodal size distribution of SnO_2 grains. The greatest effect of Cr_2O_3 additions is manifested in the elctric breakdown field. Additions of high levels (0.07 and 0.05%) of this oxide promote an increase of approximately 55% in this parameter compared to the Cr_2O_3-free sample. Another physical property is affected: the measured density values decreases as the Cr_2O_3 content increases. A change in the nonlinearity coefficient value is produced only at the highest Cr_2O_3 content while at intermediate levels there is not change at all. Consequently, when seeking thigh nonlinearity coefficients, intermediate levels of Cr_2O_3 are not recommended.