[发明专利]一种用于制备氧化锌压敏电阻器的复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制备氧化锌压敏电阻器的复合材料及其制备方法。该复合材料包括以下组分：改性氧化锌、二氧化硅、氧化铋、石墨烯、碳酸锰、铝酸钙；所述改性氧化锌由氧化锌、纳米银和海藻酸钠混合而成。将二氧化硅、氧化铋、石墨烯、碳酸锰、铝酸钙投入球磨机中磨碎后，将混合粉料转移至卧式砂磨机中，再加入聚乙烯醇沙磨得辅助添加浆料；将改性氧化锌投入球磨机中研磨后，转移至卧室砂磨机中，加入多巴胺溶液沙磨，喷雾干燥得主料；将主料投入辅助添加浆料中，加入去离子水，混合沙磨，喷雾干燥后，压片处理，最后置于高温电路中于封闭气氛中烧结即可。本发明复合材料来源广泛、成本低廉，制备简单、生产效率高，且不会对芯片产生二次伤害。

技术领域

本发明属于电子器件领域，具体涉及一种用于制备氧化锌压敏电阻器的复合材料及其制备方法。

背景技术

压敏电阻是一种限压型保护器件，利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间时，压敏电阻可将电压钳位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。随着信息技术的迅速发展，电子设备的小型化、多功能化、高稳定性成为发展的必然趋势，作为保护半导体元件的压敏电阻也应随之往轻薄、低压化等方向发展。

氧化锌压敏电阻器是以氧化锌为主要原料，添加少量的氧化铋、氧化锰、氧化铬等作为辅助成本，采用陶瓷烧结工艺制备而成。因为其优异的非线性伏安特性和能量吸收能力、工艺简单、成本低廉、使用方法等优点，深受行业类喜爱。但现有电阻器原件厚度降低后，不但元件的机械强度降低，而且通流容量减少。

传统的压敏电阻器的制备方法：1、在粉末压机上采用单冲或连续多冲的方式由模具压制出一颗颗独立的压敏电阻陶瓷芯片；2、将一颗颗独立的压敏电阻陶瓷芯片手工摇动平躺着装入摇盘定位孔中，再在摇盘上方覆盖摇盘盖；3、将装配好的摇盘放入溅射设备中进行溅射，在一颗颗独立的压敏电阻陶瓷芯片表面上溅射一层金属电极；4、采用点胶、上芯、烧结分布工艺进行装配；6、对装配好的压敏电阻陶瓷芯片进行塑封、固化、切筋，即可。如何在减薄的情况下，还能保证较高的性能是当前行业继续解决的问题。

申请号201711149299.7，名称为一种用于氧化锌压敏电阻器制备的材料，由以下重量份组分组成：氧化锌93-96份；氧化锡0.05-1.3份；三氧化二铋1.5-1.8份；氧化钇46-49；氧化镱46-49；二氧化硅9-12。本发明引入了钇离子和镱离子，并添加了三氧化二铋，极大提升了氧化锌压敏材料的性能。但将此材料制备的氧化锌压敏电阻器的厚度降低，其机械性能大大降低。

发明内容

针对氧化锌压敏电阻器的不足，本发明的目的在于提供一种用于制备氧化锌压敏电阻器的复合材料及其制备方法，该复合材料来源广泛、成本低廉，制备方法简单、生产效率高，且不会对芯片产生二次伤害。

一种用于制备氧化锌压敏电阻器的复合材料，包括以下按重量份数计的组分：改性氧化锌70-85份、二氧化硅1-5份、氧化铋8-12份、石墨烯2-5份、碳酸锰0.1-0.2份、铝酸钙1-4份；所述改性氧化锌由氧化锌、纳米银和海藻酸钠混合而成。

作为改进的是，上述用于制备氧化锌压敏电阻器的复合材料，包括以下按重量份数计的组分：改性氧化锌80份、二氧化硅2份、氧化铋10份、石墨烯4份、碳酸锰0.1份、铝酸钙2份。

作为改进的是，所述改性氧化锌由氧化锌、纳米银和海藻酸钠按照质量比为75-85:8-10:5-17。

作为改进的是，所述改性氧化锌的制备方法：先将氧化锌放入熔炉中融化后，加入壳聚糖磁力搅拌均匀后，再加入纳米银，继续搅拌10-15min，投入造粒机中挤出母粒，即得改性氧化锌。

上述用于制备氧化锌压敏电阻器的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，称取各组分；