[发明专利]高梯度、低泄漏电流陶瓷的制备方法

说明书

一种高梯度、低泄漏电流陶瓷的制备方法,包括配料步骤、球磨步骤,成型步骤、烧结步骤、热处理步骤，所述配料步骤、球磨步骤,成型步骤、烧结步骤、热处理步骤依次进行，所述配料步骤中，原料配方包括ZnO、Bi₂O₃、Sb₂O₃、MnO₂、Cr₂O₃、Co₂O₃、SiO₂、B₂O₃和MgO。其有益效果是：将ZnO压敏电阻陶瓷的电压梯度不低于450V/mm，使泄漏电流小于1uA/cm2，所制备的ZnO压敏电阻陶瓷，具备梯度高、泄漏电流小等特点。

技术领域

本发明涉及电阻材料制备领域，特别是一种采用硼和银离子共同掺杂制备兼具高梯度、低泄漏等特性的直流ZnO压敏电阻陶瓷的配方及其方法。

背景技术

直流ZnO压敏电阻是ZnO以为主要原料，添加少量的Bi2O3、Sb₂O₃、MnO₂、Cr₂O₃、Co₂O₃、B₂O₃和银玻璃粉等作为辅助成份，采用陶瓷烧结工艺制备而成。由于其优异的非线性伏安特性、高能量吸收能力以及快速响应电磁瞬变特性，以其为核心器件的避雷器广泛的用于电力系统雷电过电压防护、电力设备绝缘配合等。

截止2017年11月，我国已经建成投运“八交十直”共计十八条特高压输电线路，其中8个1000KV特高压交流输电工程，10个±800KV特高压直流输电工程。目前我国正在研发和建设±1100KV特高压直流输电工程，随着输电电压等级的不断提高，特别是特高压直流输电系统，设备绝缘问题日益突出，全面提高设备绝缘将付出高昂的代价。采用高梯度、低泄漏的压敏电阻组装而成的避雷器可降低系统的绝缘水平，减小输变电设备的重量和体积，提高输电系统的可靠性。

本发明为了克服已有技术的不足之处，提出了一种采用硼和银离子共同掺杂制备兼具高梯度、低泄漏的压敏电阻陶瓷的方法。本发明制备出的直流ZnO压敏电阻陶瓷具有泄漏电流小、梯度高等特点，更能适合输电线路避雷器和GIS避雷器、以及深度限制电力系统过电压的应用需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种高梯度、低泄漏电流陶瓷的制备方法。具体设计方案为：

一种高梯度、低泄漏电流陶瓷的制备方法,包括配料步骤、球磨步骤,成型步骤、烧结步骤、热处理步骤，所述配料步骤、球磨步骤,成型步骤、烧结步骤、热处理步骤依次进行，

所述配料步骤中，原料配方包括ZnO、Bi₂O₃、Sb₂O₃、MnO₂、Cr₂O₃、Co₂O₃、SiO₂、B₂O₃和MgO，

所述球磨步骤中，将所述原料放入微纳米粉体分散研磨机，加入去离子水、聚乙烯醇、粉散剂研磨，获得浆料

所述喷雾造粒步骤中，将浆料进行喷雾造粒后，获得粉料，

将粉料通过压片成型，获得胚体，

所述烧结步骤中，将胚体高温烧结，

所述热处理步骤中，将高温烧结后的胚体进行冷却，获得陶瓷电阻片。