[發明專利]一種壓敏陶瓷薄膜及其制備方法

無效

• 申請號: 201410448666.3
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104230327A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 李志堅
• 申請（專利權）人: 佛山市新戰略知識產權文化有限公司
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B35/622
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 袁周珠

技術領域

本發明涉及一種陶瓷薄膜及其制備方法，具體涉及一種壓敏陶瓷材料及其制備方法，屬于陶瓷加工技術領域。

背景技術

壓敏陶瓷材料是指在某一特定電壓范圍內具有非線性歐姆（V-I）特性、其電阻值隨電壓的增加而急劇減小的一種半導體陶瓷材料。根據這種非線性V-I特性，可以用這種半導體陶瓷材料制成非線性電阻元件，即壓敏電阻器。壓敏電阻器的應用很廣，可以用于抑制電壓浪涌、過電壓保護。由于壓敏電阻器在保護電力設備安全、保障電子儀器正常穩定工作方面有重要作用，且由于其造價低廉，制作方便，因此在航天、航空、國防、電力、通訊、交通和家用電器等許多領域得以廣泛的應用。

按照外形和結構的特征，壓敏電阻器可分為：單層結構壓敏電阻器、多層結構壓敏電?阻?器?（multilayer?varistor，MLV）?和避雷器用壓敏電阻片（亦稱閥片）。根據其工作電壓，壓敏電阻器也可分為低壓壓敏電阻器和高壓避雷器閥片。

目前商品化的壓敏電阻器?來?自?ZnO、TiO?、SrTiO等不同體系的壓敏陶瓷系列。其中性能優異，應用最廣的當屬從20世紀60年代末發展起來的ZnO壓敏電阻。ZnO壓敏電阻器一般是由ZnO粉料按照配方要求，添加有Bi、Sb、Mn、Co、Cr等金屬氧化物，通過常規電子陶瓷制備工藝經高溫燒結而成。晶相結構為固溶有Mn、Co的ZnO主晶相，富Bi晶間相和小顆粒狀的尖晶石相。ZnO壓敏電阻具有優秀的非線性歐姆特性、通流能量以及老化特性。

ZnO壓敏陶瓷是一類電阻隨加于其上的電壓而靈敏變化的電阻器，其工作原理基于所用壓敏電阻材料特殊的非線性伏安特性。?由ZnO半導體陶瓷制成的壓敏電阻器由于其造價低廉、制造方便、非線性系數大、響應時間快、殘壓低、電壓溫度系數小、泄漏電流小等獨特性能，能起到過壓保護、抗雷擊、抑制瞬間脈沖的作用，而廣泛應用于電力（交、直流輸配電）、交通、通訊、工業保護、電子、軍事等領域。隨著電力的發展和電網的改造，電子信息、家電行業的發展，對壓敏電阻器的需求量越來越大，對性能的要求將越來越高，特別是軍事裝備的現代化、信息化、對壓敏電阻器的性能提出了更高的要求。

CN201110107605.7公開了氧化鋅基低壓壓敏陶瓷薄膜材料及制備方法，該專利利用配料球磨后干燥，造粒后壓制成素坯，燒結成濺射靶材；再利用磁控濺射法制備氧化鋅基低壓壓敏陶瓷薄膜材料，雖然得到的陶瓷薄膜性能較優，但是對設備的要求較高，從而導致該專利在工業上的應用存在一次性投資高、產品成本難以降低等問題；本發明從節約成本的角度出發，以ZnO、Bi₂O₃等為原料，開發出一種工藝簡單、成本低廉、性能優良的陶瓷薄膜。

發明內容

本發明的目的是提供一種壓敏陶瓷薄膜，該陶瓷薄膜具有良好的壓敏特性，制備工藝簡單，適于在工業上的大規模生產。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案是：

一種壓敏陶瓷薄膜，由下列重量份的組分組成：

ZnO?60～90份、Bi₂O₃?1～10份、Sb₂O₃?0～5份、MnO₂?0.2~1.5份、Pr₆O₁₁?5~10份；

ZnO?60～70份、Bi₂O₃?1～5份、Sb₂O₃?0～3份、MnO₂?0.8~1.5份、Pr₆O₁₁?7~10份；

ZnO?80～90份、Bi₂O₃?5～10份、Sb₂O₃?0～3份、MnO₂?0.8~1.5份、Pr₆O₁₁?7~10份；

ZnO?70～80份、Bi₂O₃?5～10份、Sb₂O₃?3～5份、MnO₂?0.2~0.8份、Pr₆O₁₁?7~10份；