[發明專利]一種高性能Pr系ZnO壓敏陶瓷材料及制備方法

有效

• 申請號: 201110055176.3
• 申請日: 2011-03-09
• 公開（公告）號: CN102173778A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 王茂華;李剛;王秋麗;姚超
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B35/622
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種高性能Pr系ZnO壓敏陶瓷材料，其組分按摩爾百分比含量計，為：85%~98%粒度為50~100nm?的ZnO、0.1%~5%的Pr₆O₁₁、0.1%~5%的MnCO₃、1%~10%的CoO和0.1%~3%的Y₂O₃。

2.如權利要求1所述的一種高性能Pr系ZnO壓敏陶瓷材料，其特征在于：所述壓敏陶瓷材料的壓敏電壓V_1mA為750~900V/mm，漏電流J_Leak為3~6μA（0.83V_1mA），非線性系數α為20~40。

3.一種高性能Pr系ZnO壓敏陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

1、納米復合ZnO粉體的制備

(a)?分別配制濃度為1mol/L的Pr(NO₃)₃、Co(NO₃)₂、Mn(NO₃)₂、Y(NO₃)₃溶液，換算成氧化物，按照0.1%~5%的Pr₆O₁₁、0.1%~5%的MnO、1%~10%的CoO和0.1%~3%的Y₂O₃的配比混合攪拌均勻；

(b)?按照體積比為1～5:1配制乙二醇和乙醇的混合溶液，加入步驟(a)得到的混合溶液，攪拌1小時以上，加入85%~98%粒度為50nm~100nm的納米ZnO，40℃下超聲分散2~4小時，在80℃恒溫攪拌1小時以上，形成懸浮液；

(c)?把步驟(b)制得的懸浮液在150℃下干燥8小時，然后在450℃下煅燒6小時得到ZnO包覆粉體；

(d)?把ZnO包覆粉體在750℃下預燒2~4小時，得到納米復合ZnO粉體；

2、Pr系ZnO壓敏陶瓷的制備

(e)在納米復合ZnO粉體中聚乙烯醇，研磨，造粒，壓制成片；

(f)將步驟(e)制得的片狀素坯在1200±50℃下燒結，空氣氣氛下保溫2~4小時，升降溫速率2~5℃/min，得到Pr系ZnO壓敏陶瓷；

(g)將步驟(f)制得的Pr系ZnO壓敏陶瓷進行打磨，拋光，被銀，制作電極。

4.如權利要求3所述的一種高性能Pr系ZnO壓敏陶瓷材料的制備方法，其特征在于：步驟（e）中在納米復合ZnO粉體中加入質量分數為5%的聚乙烯醇，在研缽中研磨，并用200目的篩子過篩造粒，在30MPa~80Mpa下壓制成片。