[發明專利]采用Nd、Zr離子復合施主摻雜制備ZnO壓敏電阻陶瓷的方法

在審

• 申請號: 202010193560.9
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111320472A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 趙洪峰;王昊;梁溫馨;趙慧;漆思怡;王玉川;楊興
• 申請（專利權）人: 新疆大學
• 主分類號: C04B35/453
• 分類號: C04B35/453;C04B35/622
• 代理公司: 天津市尚儀知識產權代理事務所(普通合伙) 12217
• 代理人: 王山

1.一種采用Nd、Zr離子復合施主摻雜制備ZnO壓敏電阻陶瓷的方法，包括原料配制步驟、添加ZnO步驟、離子添加步驟、成型步驟、排膠步驟、燒結步驟，上述步驟依次進行，其特征在于，所述離子添加步驟中，加入Al離子、Zr離子，所述原料制備步驟中加入Nd2O3，所述Zr離子以Zr(NO3)4·5H2O 形式計量和添加。

2.根據權利要求1中所述的采用Nd、Zr離子復合施主摻雜制備ZnO壓敏電阻陶瓷的方法，其特征在于，所述原料配制步驟中，各成分的摩爾質量比為SnO₂(87.5~95.8mol%)、Bi₂O₃(0.5~2.0mol%)、Sb₂O₃(0.5~1.5mol%)、MnO₂(0.5~1.0mol%)、Cr₂O₃(0.5~1.0mol%)、Co₂O₃(0.5~1.5mol%)、SiO₂(1.0~2.0mol%)，以及Al(NO₃)₃(0.1~1.0mol%)、Nd2O3（0.03～0.04mol%）、Zr(NO3)4·5H2O (1 mol ~3 mol %)，其中所述Bi₂O₃、Sb₂O₃、MnO₂、Cr₂O₃、Co₂O₃、SiO₂、Nd2O3為輔料配方。

3.根據權利要求2中所述的采用Nd、Zr離子復合施主摻雜制備ZnO壓敏電阻陶瓷的方法，其特征在于，所述添加ZnO步驟中，將ZnO與輔料混合，并加入去離子水，去離子水與漿料的質量份數比為1-2:1，混合球磨，球磨2-3小時，使所有混合原料分散均勻為止。

4.根據權利要求1中所述的采用Nd、Zr離子復合施主摻雜制備ZnO壓敏電阻陶瓷的方法，其特征在于，所述離子添加步驟中，Al(NO₃)₃、Zr(NO₃)₄·5H2O，繼續球磨1～2小時，制成粉料。

5.根據權利要求4中所述的采用Nd、Zr離子復合施主摻雜制備ZnO壓敏電阻陶瓷的方法，其特征在于，所述成型步驟中，對所述粉料進行噴霧、含水后，使用液壓壓片機以及D5的圓柱形模具，將顆粒料壓片成型，成型壓力為150MPa，保壓時間2分鐘，形成胚體。

6.根據權利要求5中所述的采用Nd、Zr離子復合施主摻雜制備ZnO壓敏電阻陶瓷的方法，其特征在于，所述排膠步驟中，坯體在封閉的氣氛條件下，采用100~250℃/每小時的升溫速度，在400℃左右保溫排膠20小時。

7.根據權利要求6中所述的采用Nd、Zr離子復合施主摻雜制備ZnO壓敏電阻陶瓷的方法，其特征在于，所述燒結步驟中，從室溫升溫至燒結溫度1240~1260℃，在燒結溫度下保溫30~40小時，使陶瓷燒結致密。