ZnO esaslı varistörler sahip oldukları doğrusal olmayan akım-voltaj (I-V) özelliği ile elektronik devreleri vedevre elemanlarını voltaj dalgalanmalarına karşı korumaktadır. Doğrusal olmayan I-V özelliği sayesindevaristörler farklı voltaj değerlerinde farklı direnç gösterir. Varistörlerde kırılma voltajı olarak belirtilen kritikvoltaj değeri aşıldığı takdirde, varistör daha iletken hale gelerek oluşan yüksek akımı kendi üzerinden geçirerekdevreyi koruyan sigorta görevi görür. Bu çalışmada ZnO-Bi2O3 esasla varistörlere çeşitli nadir toprak elementikatkısının (Y2O3, Er2O3, Sm2O3, La2O3, Yb2O3) mikroyapısal ve elektriksel özelliklerine etkilerikarşılaştırılmıştır. % 98,5 mol ZnO, % 1 mol Bi2O3, % 0,5 mol (Y2O3, Er2O3, Sm2O3, La2O3, Yb2O3)komposizyonunda beş farklı varistör hazırlanmıştır. Bu kompozisyonlarda hazırlanan numuneler 1100°C’de 10°C/dk ısıtma/soğutma hızında 1 saat sinterlenmiştir. Sonrasında hazırlanan varistörlerin mikroyapısal veelektriksel özellikleri incelenmiştir. Yapılan analiz ve hesaplamalar sonucunda en küçük tane boyutu (4μm)La2O3 katkılı varistörde, en büyük tane boyutu (6,66 μm) Y2O3 katkılı varistörde gerçekleşmiştir. Üretilenvaristörlerin kırılma voltajı ( Eb) büyükten küçüğe doğru sırasıyla Sm2O3, La2O3, Er2O3, Y2O3 ve Yb2O3 katkılınumunelerde 149, 142, 116, 114 ve 28 volt/mm olarak ölçülmüştür.
Zinc oxide based varistors protect electronic circuits and circuit elements against voltage fluctuations due to their non-linear current-voltage (I-V) feature. The nonlinear I-V feature is the different resistance of the varistor at different voltage values, and if the critical voltage is exceeded, the varistor protects the circuit by losing a large part of its resistance and passing over the high current generated. In this study, the effects of various rare earth element additives (Y2O3, Er2O3, Sm2O3, La2O3, Yb2O3)to varistors on ZnO-Bi2O3 were compared with microstructural and electrical properties. Five different varistors were prepared in 98.5 mol% ZnO, 1 mol% Bi2O3, 0.5 mol% (Y2O3, Er2O3, Sm2O3, La2O3, Yb2O3) composition. Samples prepared in these compositions were sintered at 1100 ° C for 10 hours at a heating / cooling rate of 10 ° C / min. Then microstructural and electrical properties of varistors were investigated. As a result of the analysis and calculations, the smallest grain size (4μm) was realized in the La2O3 doped varistor and the largest grain size (6.66 μm) was in the Y2O3 layer varistor. The breakdown voltage (Eb) of the varistors produced was measured from 149 to 142, 116, 114 and 28 volts / mm in samples Sm2O3, La2O3, Er2O3, Y2O3 and Yb2O3, respectively.
