[發(fā)明專利]用于ZnO電阻片側面絕緣的無鉛復合玻璃粉、制備方法及玻璃釉

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110297630.X
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112851126B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 陳文龍;陳立棟;趙冬一;遲旭
• 申請（專利權）人: 廈門ABB避雷器有限公司
• 主分類號: C03C12/00
• 分類號: C03C12/00;C03C8/00;C03C8/14
• 代理公司: 深圳市金筆知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44297
• 代理人: 胡清方;彭友華

本發(fā)明提供一種用于ZnO電阻片側面絕緣的無鉛復合玻璃粉、制備方法及玻璃釉，其中，所述無鉛復合玻璃粉包括以下重量份的組分：Bi₂O₃ 60~80%、ZnO 5~14%、B₂O₃ 10~25%、Al₂O₃ 2~5%、CaO 0.5~3%、Fe₂O₃ 0.1~0.6%、CuO 1~5%、MnO₂ 1~3%和Sb₂O₃ 0.1~1%。因此，本發(fā)明具有不含釩、鉛等有害元素的和絕緣性能高的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的避雷器的ZnO非線性金屬氧化物壓敏電阻片技術領域，尤其涉及一種用于ZnO電阻片側面絕緣的無鉛復合玻璃粉、制備方法及玻璃釉。

背景技術

壓敏電阻器在抑制電壓浪涌及過電壓保護方面有著很好的表現(xiàn)，特別是在保障電子儀器、保護電力設備安全穩(wěn)定正常工作方面起著非常重要作用，而且由于其制作方便、造價低廉的原因，壓敏電阻器已被廣泛應用于國防軍事、航天航空、電力(交直流輸配電)電子、通訊交通、工業(yè)保護和家用電器等許多領域。

自從1968年日本松下公司首次研制成功了以ZnO為主體、若干氧化物添加劑改性的壓敏電阻器以來，它就以通流容量大、非線性系數(shù)大、漏電流小、響應時間短等優(yōu)異的電學性能迅速成為制造壓敏電阻器的主導材料。

為防止ZnO電阻片在高電壓、大電流下發(fā)生沿面閃絡，應在其側面上一層絕緣優(yōu)良的絕緣層，使得ZnO電阻片本體其表面不會直接受到污染和潮氣的影響，經過絕緣處理的表面即使受潮也容易消除。目前，應用最廣泛的材料為有機絕緣材料（如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺等）和無機材料（一般為玻璃釉）。有機涂層與電阻片坯體附著力不好，且環(huán)氧系熱膨脹能系數(shù)與電阻片坯體差別很大，受到熱沖擊時環(huán)氧樹脂就會產生裂紋而導致側面絕緣材料的老化。且有機材料的使用溫度不高，限制了ZnO電阻片的使用范圍。因此采用無機材料是當前國內外ZnO電阻片側面絕緣層的方向。

目前國內外的研制的低熔點玻璃體系均集中在鉍酸鹽系、磷酸鹽系、釩酸鹽系和硼酸鹽系。其中：磷酸鹽系的玻璃化學性質不穩(wěn)定，容易水解；釩酸鹽玻璃中，釩劇毒，且價格昂貴；硼酸體系雖然成本低廉，但是其燒結溫度高，難以用于ZnO電阻片的側面絕緣層。鉍酸鹽玻璃價格低廉，對環(huán)境友好，且易制得低熔點的玻璃。但是鉍酸鹽玻璃普遍強度較低，作為ZnO電阻片側面的外保護層，在ZnO電阻片的后道加工與搬運過程中易磕碰造成裂紋。采用析晶型的鉍酸鹽玻璃，則會使該玻璃組分變得復雜，且需嚴格控制熱處理溫度，以控制析晶的程度與形成晶相的種類，使得批量生產時難度增大。

中國專利CN101857370A公開了一種無鉛鉍酸鹽玻璃粉，原料按重量百分比組成為：Bi₂O₃為65～85％，B₂O₃為1～30％，ZnO為1～20％，Al₂O₃為1～10％，MgO為1～5％，V₂O₅為1～5％，Li₂O為1～5％，WO₃為1～5％，P₂O₅為1～3％，SrO為1～3％；該配方盡管是以鉍酸鹽為主體的玻璃，但配方中仍然含有釩元素，并以劇毒的V₂O₅的引入，其次，配方中還存在磷元素，并以P₂O₅引入，P₂O₅原材料易發(fā)生潮解，難以大批量準確控制，不利于工業(yè)生產；此外，該專利的最終燒結的得到的玻璃層均為非結晶型，存在磕碰易開裂的風險。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本發(fā)明向社會提供一種不含釩、鉛等有害元素的、絕緣性能高的用于ZnO電阻片側面絕緣的無鉛復合玻璃粉。