[发明专利]一种无铬无铅中高压氧化锌压敏电阻材料及其制备方法

权利要求书

1.一种无铬无铅中高压氧化锌压敏电阻材料，其特征在于，其原料是以ZnO为主体，添加Bi₂O₃、Co₃O₄、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、H₃BO₃、Al(NO₃)₃、AgNO₃、SiO₂、纳米级尖晶石Zn₂TiO₄组成；其中，各原料的摩尔百分比为：ZnO∶Bi₂O₃∶Co₃O₄∶Sb₂O₃∶MnCO₃∶Ni₂O₃∶H₃BO₃∶Al(NO₃)₃∶AgNO₃∶SiO₂∶Zn₂TiO₄＝90.7％～97.0％∶1.0％～2.5％∶0.5％～1.54％∶0.9％～3％∶0.3％～1.5％∶0.1％～0.7％∶0.04％～0.09％∶0.003％～0.24％∶0.01％～0.35％∶0％～0.14％∶0.2％～0.8％。

2.一种无铬无铅中高压氧化锌压敏电阻材料的制备方法，其特征在于，其制备步骤如下：

1)首先将Zn(CH₃COO)₂·2H₂O完全溶于去离子水，按摩尔比为Zn(CH₃COO)₂·2H₂O∶钛酸四正丁酯∶乙醇∶乙酸＝2∶1∶0.15～0.25∶0.2～0.4，依次加入钛酸四正丁酯、乙醇和乙酸，不断搅拌，形成溶胶；

2)在上述溶胶中逐滴滴加氨水，使pH值达到7.5～8.5，形成凝胶，将凝胶真空干燥，得到的干凝胶放入电阻炉，以10℃/min的速率升至750℃，煅烧6h，即可得纳米级尖晶石Zn₂TiO₄粉体；

3)将分析纯原料Bi₂O₃、Co₃O₄、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、H₃BO₃、SiO₂以及步骤2)中的纳米级尖晶石Zn₂TiO₄按摩尔比Bi₂O₃∶Co₃O₄∶Sb₂O₃∶MnCO₃∶Ni₂O₃∶H₃BO₃∶SiO₂∶纳米级尖晶石Zn₂TiO₄＝1.0～2.5∶0.5～1.54∶0.9～3∶0.3～1.5∶0.1～0.7∶0.04～0.09∶0～0.14∶0.2～0.8称量配制成压敏电阻添加剂；

4)将步骤3)中压敏电阻添加剂加入去离子水和分散剂，湿式球磨混合4～8小时，其中，去离子水、分散剂的重量与步骤3)中的添加剂总重量的比例为1～2∶0.01～0.03∶1。

5)将Al(NO₃)₃和AgNO₃加去离子水配置成水溶液；

6)将工业优级ZnO粉料加去离子水、分散剂、硬脂酸、乙醇和步骤5)中的Al(NO₃)₃和AgNO₃的水溶液湿式球磨混合1～4小时，然后与步骤4)中添加剂混合，添加粘结剂和消泡剂，继续球磨3～5小时，制成喷雾浆料，其中，ZnO∶去离子水∶分散剂∶硬脂酸∶乙醇∶粘结剂∶消泡剂的重量比为1∶0.3～0.55∶0∶01～0.05∶0.003～0.01∶0.05～0.35∶0.001～0.004；

上述的粘结剂是质量浓度为5％的聚乙烯醇水溶液，上述的分散剂是HDA-698系列的铵盐类阳离子表面活性剂，上述的消泡剂是纯度为99％以上的磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、正辛醇中的一种；

7)采用喷雾干燥塔将步骤6)中的喷雾浆料喷雾干燥成造粒粉料；

8)将造粒粉料干压成型，制成陶瓷生坯体；

9)将生坯体经550℃～650℃排胶后进行烧结，烧结温度为1050℃～1250℃，得到烧结好的瓷片；

10)将烧结好的瓷片印银、还原、焊接、包封；所述印银采用的工艺是丝网印刷工艺技术，银浆采用的是含银量75％的银浆。