[發明專利]一種制備直流氧化鋅壓敏電阻片高溫加壓法

無效

• 申請號: 201210311466.4
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN102786301A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 鐘慶東;花銀群;楊國平
• 申請（專利權）人: 江蘇金雷凱光電科技有限責任公司
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B35/622;C04B35/645
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種高溫加壓法制備直流氧化鋅壓敏電阻片，屬于壓敏陶瓷電阻片制備技術領域。

背景技術

氧化鋅壓敏陶瓷電阻片具有非常優異的電壓-電流非線性，是避雷器的主要組成部件，廣泛的應用在電力輸送系統和電子線路中，限制電路系統的過電壓，從而對設備起到良好的保護作用。隨著經濟的發展，不同復雜的使用環境，對電阻片提出了更高的要求，

壓敏電阻片在使用過程中由于長期承受電壓負荷會發生老化現象，壓敏電壓降低，漏電流增加，甚至可能引起本體內部溫度升高直至發生熱崩潰而爆損，從而大大縮短其使用壽命。電阻片的生產工藝技術對電阻片的使用性能起著至關重要的影響，研究開發新型有效的工藝技術，提高電阻片的致密度與熱穩定性，改進提高電阻片的綜合電學性能，十分必要。

在電阻片的原料配方中，一般包含主料氧化鋅，以及添加劑氧化鉍、氧化鈷、氧化錳、氧化硼等，組分中氧化鉍等原料熔點較低，在高溫下具有很強的揮發性，過程中反應激烈，容易飛濺，從而造成配方組成的改變，且污染環境，該問題一直難以徹底予以改善。

發明內容

1、??????所要解決的技術問題：

壓敏電阻片在使用過程中由于長期承受電壓負荷會發生老化現象，壓敏電壓降低，漏電流增加，甚至可能引起本體內部溫度升高直至發生熱崩潰而爆損，從而大大縮短其使用壽命。

在電阻片的原料配方中，一般包含主料氧化鋅，以及添加劑氧化鉍、氧化鈷、氧化錳、氧化硼等，組分中氧化鉍等原料熔點較低，在高溫下具有很強的揮發性，過程中反應激烈，容易飛濺，從而造成配方組成的改變，且污染環境。

2、??????技術方案：?

本發明采用高溫加壓的方法，在氧化性氣氛條件下制備直流氧化鋅壓敏電阻片，利用高壓環境抑制低熔點組分的揮發，高溫條件下保溫燒結，提高壓敏陶瓷的整體致密度，冷卻后可獲得壓敏陶瓷棒材，然后任意截取，從而制得所需厚度的電阻片。

具體工藝流程為,一種制備直流氧化鋅壓敏電阻片高溫加壓法,其特征在于,工藝流程為,

第一步,準備好原料,?ZnO：84-96%，：1.0?-5.4%，Cr₂O₃：0.1-1.3%，：0.1-1.7%，WO₃：0.05-0.8?%，SiO₂：0.2-0.7%，Fe₂O₃：0.5-0.9%，MnO₂：0.1-1.1%，B₂O₃：0.5-1.3%,百分比為摩爾百分比;

第二步,?按第一步配方的摩爾百分比稱取后，使用氧化鋯球、聚乙烯罐、無水乙醇，在變頻行星式球磨機中濕磨10-12h，轉速設定為450rpm，氧化鋯球：無水乙醇：粉體質量比為15:3:1，粉磨后的漿料放置在90℃烘箱中烘干15h；

第三步,?將第二步制取的干粉，使用氧化鋯球、聚乙烯罐，在變頻行星式球磨機中干磨4-5h，轉速設定為450rpm，氧化鋯球：粉體質量比為15:1；

第四步,?將第三步制取的粉末，加入1-2%的PVA，充分混合后，填裝入口徑一定的直筒形剛玉管中，剛玉管為一邊帶底式；

第五步,?將第四步的填充好原料的剛玉管，以3℃/分鐘-8℃/分鐘的升溫速度加熱至650-750℃，空氣氣氛保溫60-120分鐘，隨爐冷卻；

第六步，將第五步加熱完畢的剛玉管放置于密封加熱爐內，將爐體內抽真空至5-15Pa，然后充入純氧氣，壓力為3-4MPa，以3℃/分鐘-15℃/分鐘的升溫速度升溫加熱，使溫度達到1250-1400℃，保溫30-180分鐘，隨爐冷卻；

第七步，將外層剛玉管去除，而獲得氧化鋅壓敏陶瓷棒材，截取所需厚度的片狀，然后被銀電極，側面涂布高阻層，從而制得所需的氧化鋅電阻片。

3、??????有益效果：

本發明通過高溫加壓的方法制得了氧化鋅壓敏陶瓷棒材，然后截取所需厚度的電阻片。在高溫加壓的過程中，高氣壓抑制了等熔點低的成分的揮發，從而避免了設計配方的改變和整體組分分布不均的情況發生，保證了很高的電阻片質量。

具體實施方式

?下面以具體的實施例來進行詳細說明。

實施例1

第一步：按摩爾百分比，配方由以下各原料組成：