第一届电工材料与电力设备会议

现代稳定型ZnO压敏陶瓷的直流老化功耗随时间持续降低，完全不同于功耗不断上升的传统老化现象，给基础老化理论和工程应用均带来了巨大挑战。这种反常的老化现象已经超出了经典离子迁移老化理论的范畴，其非Arrhenius特征也使实际状态评估和寿命预测难以开展。本报告详述了现代稳定型ZnO压敏陶瓷的直流老化及恢复特征：正向伏安特性在直流老化后存在“交叉”现象，老化过程可逆，试样充分恢复后能达到其未老化状态。构建了离子重排晶界势垒模型，可合理解释ZnO压敏陶瓷的直流老化现象：老化功耗取决于界面态消耗与耗尽层离子“U”型分布之间的竞争，前者导致功耗上升而后者有利于功耗降低。稳定型氧化锌压敏陶瓷的势垒界面态在高温、缺氧、气氛、极性反转等条件下不能保持稳定，其原本下降的功耗也能转变为不断上升。此外，广为应用的功耗(泄漏电流)具有显著的电压依赖特性,并不能反映氧化锌压敏陶瓷真实的老化状态,反向老化系数则有望成为一种有效的老化状态表征参数。通过深化现代稳定型氧化锌压敏陶瓷的老化现象、老化机制及状态评估的认识，本报告旨在推进我国高性能ZnO压敏陶瓷生产制造和高端避雷器发展。
 

氧化锌压敏陶瓷,直流老化,晶界势垒,离子重排,界面态