[發明專利]一種避雷器用氧化鋅非線性電阻片的制備方法

有效

• 申請號: 200710018966.8
• 申請日: 2007-10-30
• 公開（公告）號: CN101154487A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 賀西民;劉煒;陳雷
• 申請（專利權）人: 西安電力機械制造公司
• 主分類號: H01C7/12
• 分類號: H01C7/12;H01C7/10;H01C7/112;H01C17/30
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 劉國智

技術領域

本發明涉及一種非線性電阻的制備方法，特別涉及一種避雷器用氧化鋅非線性電阻片的制備方法。

背景技術

避雷器用氧化鋅非線性電阻片，從配方主要組分來看，大多采用以氧化鋅(ZnO)添加氧化鉍(Bi₂O₃)、氧化銻(Sb₂O₃)、氧化錳(MnO₂)、氧化鉻(Cr₂O₃)、氧化鈷(Co₂O₃)等金屬氧化物組成的配方(簡稱鉍系，下同)，鉍系氧化鋅非線性電阻的性能在一定程度上可以滿足產品設計的要求，但由于鉍系氧化鋅非線性電阻片在燒成過程中添加物氧化鉍(Bi₂O₃)的高揮發性和在1000℃以上自身反應程度的劇烈性以致在微觀結構和電性能方面還有所不足，前者導致添加物配比在電阻片內部出現并不均，盡管通過添加相關的添加物(例如氧化鈷等)時揮發得到一定程度的抑制，但從根本上還無法將其影響消除，后者破壞了組成整體電阻片的微電阻結構，鉍系電阻片的顯微結構一般由氧化鋅晶粒、晶界層和一些鋅銻氧化物的尖晶石等相組成，尖晶石相在燒成過程中可有效抑氧化鋅晶粒的生長，從電性能方面講屬于絕緣物，對改善性能沒有幫助，鉍系氧化鋅非線性電阻介質要獲得優良的性能需通過添加種類較多的添加物才可得以實現，由此勢必要增加摻雜控制的復雜性和不穩定性。鐠系ZnO非線性電阻早期主要用于低電壓系統的保護，近年來，隨著對鐠系認知和研究的深入，應用于中高電壓系統的研究和發展越來越受到重視，而早期的鐠系氧化鋅非線性電阻片主要以滿足低電壓系統的保護要求，通常以引入Cr和K離子來改善大電流區的非線性性能，小電流區非線性性能較好，大電流區相對較差，用于中高壓系統金屬氧化物避雷器中，其殘壓比性能不能滿足要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種鐠系氧化鋅非線性電阻的制備方法，可從組成方面克服鉍系氧化鋅非線性電阻所存在的上述缺陷，添加物種類相對較少，并可增加晶粒邊界層的有效面積，提高通流能力，有利于提高產品電位梯度和降低泄漏電流。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種避雷器用氧化鋅非線性電阻的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

a.原料配比：按摩爾百分比，包括下述組分：添加劑；Co₂O₃?0.9-1.1％；Cr₂O₃?0.4-0.6％；Pr₆O₁₁0.5～1.0mol％；k₂CO₃0.5～1.0mol％；余量為主料ZnO；按主料ZnO的重量，再外加Al(NO₃)₃·9H₂O0.025～0.032wt％；

b.將所述的各添加劑組分和主料ZnO進行配料計算后稱重，先將添加劑組分和Al(NO₃)₃·9H₂O混合煅燒，然后與稱好的主料ZnO一起濕法粉碎制成料漿；

c.對料漿進行噴霧造粒成造粒料，將造粒料裝入鋼模壓力成型，制成圓片形素坯；

d.將素坯裝入窯爐中排膠，然后于1200～1250℃保溫3～4小時燒成，制得陶瓷片；

e.將燒成后的陶瓷片兩端面研磨后進行清洗烘干；

f.將清洗烘干好的陶瓷片兩端面噴鋁電極，最后在陶瓷片圓周面涂敷絕緣層，即制得電阻片。

上述方案中，所述的排膠過程和燒成過程均采用隧道式電爐連續進行。

本發明與常規避雷器用鐠系ZnO非線性電阻片制備方法相比，具有以下優點：

1.去掉了添加劑組成中的有毒、且高揮發性的添加劑氧化鉍(Bi₂O₃)，使制備工藝環保；同時去掉了氧化銻(Sb₂O₃)、氧化錳(MnO₂)等組分，使得配方組成添加劑種類減少，降低了摻雜控制的復雜性和不穩定性。