Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Oct 2006)
Degradación y recuperación de varistores de ZnO
Abstract
In the present work it was studied the main aspect that influences on degradation and physical-chemical properties at grainboundary region of metal oxide varistors and its consequences on microstructure and nonohmic electric properties. Based on the comprehension of the degradation aspects it was proposed some methodologies to recover the varistors nonohmic properties after being failed with long (2000 μs) and short current pulses (8/20 μs). Our analysis shown that one of the cause of degradation process is related to the lowering of oxygen species amount at grain-boundary region. Therefore, it is possible to re-promote oxygen enrichment of such regions by specific thermal treatments in rich oxygen atmospheres (the best condition found in the present work was temperatures around 900°C for 2 h at an oxygen flux of 15 l/h). The proposed nonohmic properties recovering procedure appear to be valid for all kind metal oxide varistors studied and is very important from technological point of view.<br><br>En este trabajo se estudia el fenómeno de la degradación eléctrica en varistores basados en ZnO y los factores físico-químicos que influyen en ella, así como su efecto sobre la microestructura y propiedades eléctricas. Con la comprensión de los fenómenos de degradación se proponen metolodogías para recuperar varistores después de fallados con pulsos de corriente de larga (2000 μs) y corta duración (8/20 μs). Los análisis mostraron que una de las causas de degradación es la pérdida de especies de oxígeno en el borde de grano, permitiendo implementar un tratamiento térmico posterior en atmósfera enriquecida de oxígeno para recuperar las propiedades del varistor (temperatura de 900°C por dos horas y 15 l/h de flujo de oxígeno, fue la mejor condición). El procedimiento de recuperación propuesto es válido para todos los sistemas varistores con base en óxido metálico, sean comerciales o no y es de gran interés tecnológico, pues torna viable el reciclaje de una gran cantidad de piezas cerámicas que actualmente son descartadas sin ningún uso.
