[發(fā)明專利]氧化鋅基壓敏陶瓷材料及其制備方法

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• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN108585828A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設計）人: 章波;郭元
• 申請（專利權）人: 蕪湖市元奎新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 蘇友娟

本發(fā)明提出了一種氧化鋅基壓敏陶瓷材料及其制備方法，按照重量份數計算，包括以下原料：氧化鋅85～95份、Bi₂O₃1～3份、Co₂O₃1～3份、Nb₂O₅2～4份、氧化鎳0.5～1.5份、納米氟化鈣1～3份及氧化鎵0.5～1.5份；所述納米氟化鈣與所述Nb₂O₅需要經過預處理。制備方法：1)按照配比稱取上述原料，將上述原料進行粉碎得到粉體，然后混合再加入潤滑劑，進行球磨；2)將步驟1)得到的球磨粉體烘干，然后進行預燒，得到粉末；3)將步驟3)的粉末進行壓制成胚體；4)將步驟3)的胚體升溫至780℃～1200℃，保溫，冷卻至室溫后得到氧化鋅基壓敏陶瓷材料。該陶瓷具有燒結溫度低、壓敏電壓小、非線性系數高、漏電流密度小等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明屬于陶瓷制備技術領域，具體涉及一種氧化鋅基壓敏陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

壓敏陶瓷材料是指一定溫度下和某一特定電壓范圍內具有非線性歐姆特性、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。根據這種非線性歐姆特性，可以用這種半導體陶瓷材料制成非線性電阻器，即壓敏電阻器。目前商品化的壓敏電阻器來自氧化鋅、二氧化鈦、鈦酸鍶等不同體系的壓敏陶瓷系列。其中，氧化鋅壓敏電阻器以其響應速度快、殘壓低、制造成本低廉等優(yōu)勢，已成為應用最廣、性能最好的壓敏電阻器之一，廣泛應用于電力、通信、交通、集成電路、汽車電子、醫(yī)用設備和家用電器等領域。

氧化鋅基壓敏陶瓷材料是一種多功能新型陶瓷材料，它是以氧化鋅為主體，添加若干其他氧化物改性的燒結體材料，由于氧化鋅壓敏電阻具有非線性系數高、響應時間快、漏電流小、制造成本低廉等優(yōu)點，廣泛應用于電力線路、電子通信、集成電路以及其它領域。低壓壓敏電阻主要用于低壓用半導體器件的過壓保護，在電路中與用電器并聯，當工作電壓正常時，其電阻值很高，僅允許微安級的漏電流通過，對電路設備幾乎沒有影響；當工作電壓過載時，其阻值急劇降低、分流作用急劇增強，對電子和電器設備的安全起到保護作用。

現有的低壓氧化鋅壓敏電阻具有燒結溫度、壓敏電壓閾值過高，非線性系數小、漏電流密度小等不足。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出一種氧化鋅基壓敏陶瓷材料，該陶瓷具有燒結溫度低、壓敏電壓小、非線性系數高、漏電流密度小等優(yōu)點。

本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種氧化鋅基壓敏陶瓷材料，按照重量份數計算，包括以下原料：

氧化鋅85～95份、Bi₂O₃ 1～3份、Co₂O₃ 1～3份、Nb₂O₅ 2～4份、氧化鎳0.5～1.5份、納米氟化鈣1～3份及氧化鎵0.5～1.5份；所述納米氟化鈣與所述Nb₂O₅需要經過預處理。

優(yōu)選地，所述納米氟化鈣與所述Nb₂O₅的預處理方法為：先將納米氟化鈣與Nb₂O₅放入羥基纖維素的水溶液中進行攪拌分散，再將加入烷基苯酚聚醚氧化乙烯醚進行攪拌分散，過濾，濾餅洗滌后進行真空干燥，再進行研磨即可。

優(yōu)選地，所述烷基苯酚聚醚氧化乙烯醚的加入量為所述納米氟化鈣重量的4～8％。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種氧化鋅基壓敏陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

1)按照配比稱取上述原料，將上述原料進行粉碎得到粉體，然后混合再加入潤滑劑，進行球磨；

2)將步驟1)得到的球磨粉體烘干，然后進行預燒，得到粉末；

3)將步驟3)的粉末進行壓制成胚體；