[發(fā)明專利]一種低壓ZnO壓敏電阻陶瓷及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710114199.4
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106747407A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋曉超;張?zhí)煊?/a>;何東;張?zhí)焓?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽拓吉泰新型陶瓷科技有限公司
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B35/622
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11411
• 代理人: 張清彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功能陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低壓ZnO壓敏電阻陶瓷及其制備方法。

背景技術(shù)

壓敏陶瓷是功能陶瓷的一種，它是指一定溫度下，某一特定電壓范圍內(nèi)，具有非線性伏安特性且其電阻隨電壓的增加而急劇減小的一種半導(dǎo)體陶瓷材料。目前壓敏陶瓷主要有4大類。其中應(yīng)用廣、性能好的當(dāng)屬氧化鋅壓敏陶瓷。由于由于ZnO壓敏陶瓷呈現(xiàn)較好的壓敏特性，壓敏電阻α值(非線性指數(shù))高(α>60SiC壓敏電阻器10倍以上)，有可調(diào)整C值和較高的通流容量，因此得到廣泛的應(yīng)用。在電力系統(tǒng)、電子線路、家用電器等各種裝置中都有廣泛的應(yīng)用，尤其在性能浪涌吸收、過壓保護、超導(dǎo)性能和無間隙避雷器方面的應(yīng)用最為突出。

隨著電子通信設(shè)備小型化的要求，元器件的應(yīng)用電壓大幅度降低，要求低壓化。根據(jù)ZnO壓敏陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)模型，實現(xiàn)低壓化的途徑主要有兩條：一是減小壓敏電阻的厚度；二是增大晶粒平均粒徑。通過方法一制備壓敏電壓為6V的壓敏陶瓷，其電阻器的厚度應(yīng)小于100μm。但用該法制備低電壓壓敏陶瓷需要的設(shè)備價格昂貴，且工藝控制過程較為復(fù)雜。對于方法二而言，可通過提高燒成溫度或延長保溫時間來達到，但提高燒成溫度或延長保溫時間會導(dǎo)致氧化鋅及其添加物的大量揮發(fā)，而使元器件失去非線性或者性能劣化。此外，通過在配方中引入晶粒生長促進劑，可促進晶粒生長并明顯降低壓敏電壓，但同時由于晶粒發(fā)育不均勻，造成通流量不大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種低壓ZnO壓敏電阻陶瓷及其制備方法，該低壓ZnO壓敏電阻陶瓷能克服上述方法的不足并且能達到增加晶粒平均尺寸的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種低壓ZnO壓敏電阻陶瓷，是由下述重量份的原料制成：ZnO 80～90份、Bi₂O₃1～10份、MnO₂ 0.6～1.2份、BaCO₃ 0.1～0.8份、Sb₂O₃ 0.7～1.1份、Co₂O₃ 0.8～1.2份、SiO₂0.9～1.5份、Cr₂O₃ 0.8～1.2份。

其中，優(yōu)選地，一種低壓ZnO壓敏電阻陶瓷，是由下述重量份的原料制成：ZnO 83～97份、Bi₂O₃4～6份、MnO₂ 0.8～1.0份、BaCO₃ 0.3～0.6份、Sb₂O₃ 0.8～1.0份、Co₂O₃ 0.9～1.1份、SiO₂ 1.1～1.3份、Cr₂O₃ 0.9～1.1份。

其中，優(yōu)選地，一種低壓ZnO壓敏電阻陶瓷，是由下述重量份的原料制成：ZnO 90份、Bi₂O₃5份、MnO₂ 0.9份、BaCO₃ 0.5份、Sb₂O₃ 0.9份、Co₂O₃ 1.0份、SiO₂ 1.2份、Cr₂O₃ 1.0份。

本發(fā)明并提供了一種低壓ZnO壓敏電阻陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

(1)籽晶的制備：取BaCO₃和原料配方中總量的20～50％的ZnO混合，置于加有去離子水或酒精的球磨罐中，球磨后烘干，造粒壓片后于1400℃下燒結(jié)10h，在開水中煮6～8小時，洗滌后，用方孔篩分離出200～500目的籽晶待用；