[發(fā)明專利]一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310001149.7
• 申請(qǐng)日: 2013-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN103058648A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅方;李立本;臧國忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/457
• 分類號(hào): C04B35/457;C04B35/626;C04B35/622
• 代理公司: 洛陽公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到無機(jī)非金屬領(lǐng)域的一種陶瓷材料，具體的說是一種La₂O₃-SnO₂-Zn₂SnO₄壓敏-電容雙功能陶瓷材料及其制備方法。?

背景技術(shù)

壓敏陶瓷是一種電阻值對(duì)外加電壓敏感的材料，其阻值在一定溫度下和某一特定電壓范圍內(nèi)隨電壓的升高而急劇下降，具有非線性伏安特性。近年來，隨著電子電路領(lǐng)域集成度的提高，電子設(shè)備向小型化、多功能化發(fā)展，使得電路中各種電子元件的驅(qū)動(dòng)電壓及耐壓值逐漸下降，將導(dǎo)致由操作過電壓、人體靜電放電、電磁脈沖干擾等造成的整個(gè)電路出現(xiàn)誤操作或損壞的幾率大大增加。為了保護(hù)這些電子電路，需要用低壓壓敏電阻器來吸收電路內(nèi)部或外部的浪涌電壓或電流，而在無異常過電壓時(shí)，它又可起電容器的作用，濾除高頻干擾。?

在壓敏-電容雙功能陶瓷中，目前主要研究的有SrTiO₃、TiO₂等幾種材料體系。其中SrTiO₃系制備工藝較為復(fù)雜，成本較高，給大規(guī)模生產(chǎn)帶來一定的困難。TiO₂系曾經(jīng)被認(rèn)為是理想低壓-高介電雙功能壓敏材料，由于這種材料需進(jìn)行施主摻雜后才具有壓敏性質(zhì)，而可供施主摻雜的元素較少，這就減小了其性能提升的空間。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的壓敏-電容雙功能陶瓷工藝較復(fù)雜，成本較高或需經(jīng)過復(fù)雜的摻雜才能具有壓敏性質(zhì)的問題，本發(fā)明提供了一種La₂O₃-SnO₂-Zn₂SnO₄壓敏-電容雙功能陶瓷材料及其制備方法，使用該方法制得的陶瓷具有良好的壓敏性質(zhì)、超高的介電常數(shù)和低壓敏電壓。?

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：?

一種La₂O₃-SnO₂-Zn₂SnO₄壓敏-電容雙功能陶瓷材料，該陶瓷材料由La₂O₃粉料、Zn₂SnO₄粉料和SnO₂粉料經(jīng)混合壓制，并燒結(jié)制成，各組分摩爾比La₂O₃：SnO₂：Zn₂SnO₄為X：85：15；其中X=0.1-2.5。

一種La₂O₃-SnO₂-Zn₂SnO₄壓敏-電容雙功能陶瓷材料的制備方法，包含以下步驟：?

步驟一：Zn₂SnO₄粉料的制備

將SnO₂和ZnO按摩爾比1:2的比例混合，并裝入尼龍球磨罐中，然后加入酒精在120轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速條件下球磨12小時(shí)，得到料漿；

將球磨后的料漿在21℃~150℃下烘干后，送入粉末壓片機(jī)內(nèi)，在80-120MPa的條件下，壓制成直徑為25-30mm的圓片，將壓制成的圓片送入馬弗爐內(nèi)，在1000℃下條件下煅燒2小時(shí)，然后自然冷卻至20℃，將煅燒過的圓片粉碎后得Zn₂SnO₄粉料，備用；

步驟二：分別稱取La₂O₃、SnO₂和步驟一制備的Zn₂SnO₄粉料進(jìn)行干混，然后裝入尼龍球磨罐中，并加入酒精在轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分的條件下球磨12小時(shí)，得到料漿，備用；其中，稱取的La₂O₃、SnO₂和Zn₂SnO₄的摩爾比為X：85：15；其中X=0.1-2.5；

將球磨后的料漿在21℃~150℃下烘干后稱量其重量，然后向其中加入質(zhì)量濃度為10%的聚乙烯醇溶液，其中加入聚乙烯醇溶液的重量為料漿烘干后重量的4-8%，將料漿烘干物與聚乙烯醇溶液混合均勻后，在150-170MPa的壓力條件下用粉末壓片機(jī)壓成直徑為10-15mm、厚度為1-2mm的圓片，備用；