[发明专利]一种制备直流氧化锌压敏电阻片高温加压法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温加压法制备直流氧化锌压敏电阻片，属于压敏陶瓷电阻片制备技术领域。

背景技术

氧化锌压敏陶瓷电阻片具有非常优异的电压-电流非线性，是避雷器的主要组成部件，广泛的应用在电力输送系统和电子线路中，限制电路系统的过电压，从而对设备起到良好的保护作用。随着经济的发展，不同复杂的使用环境，对电阻片提出了更高的要求，

压敏电阻片在使用过程中由于长期承受电压负荷会发生老化现象，压敏电压降低，漏电流增加，甚至可能引起本体内部温度升高直至发生热崩溃而爆损，从而大大缩短其使用寿命。电阻片的生产工艺技术对电阻片的使用性能起着至关重要的影响，研究开发新型有效的工艺技术，提高电阻片的致密度与热稳定性，改进提高电阻片的综合电学性能，十分必要。

在电阻片的原料配方中，一般包含主料氧化锌，以及添加剂氧化铋、氧化钴、氧化锰、氧化硼等，组分中氧化铋等原料熔点较低，在高温下具有很强的挥发性，过程中反应激烈，容易飞溅，从而造成配方组成的改变，且污染环境，该问题一直难以彻底予以改善。

发明内容

1、      所要解决的技术问题：

压敏电阻片在使用过程中由于长期承受电压负荷会发生老化现象，压敏电压降低，漏电流增加，甚至可能引起本体内部温度升高直至发生热崩溃而爆损，从而大大缩短其使用寿命。

在电阻片的原料配方中，一般包含主料氧化锌，以及添加剂氧化铋、氧化钴、氧化锰、氧化硼等，组分中氧化铋等原料熔点较低，在高温下具有很强的挥发性，过程中反应激烈，容易飞溅，从而造成配方组成的改变，且污染环境。

2、      技术方案： 

本发明采用高温加压的方法，在氧化性气氛条件下制备直流氧化锌压敏电阻片，利用高压环境抑制低熔点组分的挥发，高温条件下保温烧结，提高压敏陶瓷的整体致密度，冷却后可获得压敏陶瓷棒材，然后任意截取，从而制得所需厚度的电阻片。

具体工艺流程为,一种制备直流氧化锌压敏电阻片高温加压法,其特征在于,工艺流程为,

第一步,准备好原料, ZnO：84-96%，：1.0 -5.4%，Cr₂O₃：0.1-1.3%，：0.1-1.7%，WO₃：0.05-0.8 %，SiO₂：0.2-0.7%，Fe₂O₃：0.5-0.9%，MnO₂：0.1-1.1%，B₂O₃：0.5-1.3%,百分比为摩尔百分比;

第二步, 按第一步配方的摩尔百分比称取后，使用氧化锆球、聚乙烯罐、无水乙醇，在变频行星式球磨机中湿磨10-12h，转速设定为450rpm，氧化锆球：无水乙醇：粉体质量比为15:3:1，粉磨后的浆料放置在90℃烘箱中烘干15h；

第三步, 将第二步制取的干粉，使用氧化锆球、聚乙烯罐，在变频行星式球磨机中干磨4-5h，转速设定为450rpm，氧化锆球：粉体质量比为15:1；

第四步, 将第三步制取的粉末，加入1-2%的PVA，充分混合后，填装入口径一定的直筒形刚玉管中，刚玉管为一边带底式；

第五步, 将第四步的填充好原料的刚玉管，以3℃/分钟-8℃/分钟的升温速度加热至650-750℃，空气气氛保温60-120分钟，随炉冷却；

第六步，将第五步加热完毕的刚玉管放置于密封加热炉内，将炉体内抽真空至5-15Pa，然后充入纯氧气，压力为3-4MPa，以3℃/分钟-15℃/分钟的升温速度升温加热，使温度达到1250-1400℃，保温30-180分钟，随炉冷却；

第七步，将外层刚玉管去除，而获得氧化锌压敏陶瓷棒材，截取所需厚度的片状，然后被银电极，侧面涂布高阻层，从而制得所需的氧化锌电阻片。

3、      有益效果：

本发明通过高温加压的方法制得了氧化锌压敏陶瓷棒材，然后截取所需厚度的电阻片。在高温加压的过程中，高气压抑制了等熔点低的成分的挥发，从而避免了设计配方的改变和整体组分分布不均的情况发生，保证了很高的电阻片质量。

具体实施方式

 下面以具体的实施例来进行详细说明。

实施例1

第一步：按摩尔百分比，配方由以下各原料组成：