一种Ni2O3-SnO2-Zn2SnO4压敏复合陶瓷材料，由SnO2粉料、Zn2SnO4粉料和Ni2O3粉料经混合压制，并烧结制成，所述SnO2粉料、Zn2SnO4粉料和Ni2O3的摩尔比为80：20：x，其中x的取值为0.15-0.6；本发明专利技术通过Ni2O3的掺杂，可以有效调节SnO2-Zn2SnO4复合陶瓷的压敏电压梯度，使得其在不改变器件尺寸的条件下能够在低电压范围内大多数电压保护领域得到应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无机非金属领域，具体的说是涉及一种Ni203-Sn02-Zn2Sn04。
技术介绍
压敏陶瓷是一种电阻值对外加电压敏感的材料，其阻值在一定温度下和某一特定电压范围内随电压的升高而急剧下降，具有非线性伏安特性。近年来，随着电子电路领域集成度的提高，电子设备向小型化、多功能化发展，使得电路中各种电子元件的驱动电压及耐压值逐渐下降，将导致由操作过电压、人体静电放电、电磁脉冲干扰等造成的整个电路出现误操作或损坏的几率大大增加。为了保护这些电子电路，需要用低压压敏电阻器来吸收电路内部或外部的浪涌电压或电流，而在无异常过电压时，它又可起电容器的作用，滤除高频干扰。在低压压敏-电容双功能陶瓷中(低压压敏陶瓷是指压敏电压梯度在4.7-68V/mm范围内的压敏电阻)，目前主要研究的有SrTi03、Ti02等几种材料体系。Sn02-Zn2Sn04复合陶瓷是在2005年被发现，且在近几年才有少量研究的一种新型材料，与SrTi03、Ti02S敏-电容双功能陶瓷相比，这种复合陶瓷制备工艺和配方相对简单，在该领域有着巨大的市场竞争力。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种Ni203-Sn02_Zn2Sn04。本专利技术所采用的技术方案是:一种Ni203-Sn02_Zn2Sn04压敏复合陶瓷材料，由SnO 2粉料、Zn2Sn04粉料和Ni 203粉料经混合压制，并烧结制成，所述SnO 2粉料、Zn 2Sn04粉料和Ni203的摩尔比为80:20:x，其中X的取值为0.15-0.6。—种Ni203-Sn02_Zn2Sn04压敏复合陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤: 步骤一、将SnOjP ZnO按摩尔比1:2的比例混合，并装入尼龙球磨罐中，然后加入酒精在120转/分的转速条件下球磨12小时，得到料浆，备用； 步骤二、将经步骤一球磨后的料浆在21°C ~150°C条件下烘干后，送入粉末压片机内，在80~160MPa的条件下压制成直径为30毫米的圆片，将圆片在1000°C下煅烧2小时，然后自然冷却至室温，后粉碎制得Zn2Sn04粉料，备用； 步骤三、分别称取(0.0015-0.06)mol Ni203、0.80mol SnO# 0.20mol 步骤一制备的Zn2Sn04粉料进行干混，然后装入尼龙球磨罐中，并加入酒精在转速为120转/分的条件下球磨12小时，得到料浆，备用； 步骤四、将经步骤三球磨后的料浆在21~150°C下烘干后称重，然后向其中加入其质量8%、浓度为5%的聚乙烯醇溶液，在160MPa的压力条件下用粉末压片机压成圆片，备用；步骤五、将步骤四制备的圆片在650°C条件下排胶1小时，然后在1400°C烧结2小时，而后自然冷却至室温，即得到产品。所述步骤一中采用的SnOjP ZnO为分析纯SnO 2和ZnO。本专利技术的有益效果:为了使Sn02-Zn2Sn(^g压压敏陶瓷在各低电压领域得到应用，在不改变器件尺寸的基础上，必须使得Sn02_Zn2Sn0ji敏陶瓷梯度可调。SnO 2_Zn2Sn04复合陶瓷的压敏性质与其陶瓷体内存在的氧空位缺陷有关，本专利技术在制备过程中掺杂了Ni203，Ni203在陶瓷烧结过程中会分解释放出氧，从而影响SnO 2_Zn2Sn04复合陶瓷体内的氧空位缺陷浓度和形式，从而影响其性质。同时Ni203的掺杂，可以有效调节SnO 2-21^1104复合陶瓷的压敏电压梯度，使得其在不改变器件尺寸的条件下能够在低电压范围内大多数电压保护领域得到应用。当Ni203掺杂量在0.15-0.6 mol%范围内时，Ni 203-Sn02_Zn2Sn04压敏陶瓷的压敏电压梯度在23.l_63V/mm之间变化，也就是说，通过0.15-0.6 mol% Ni203掺杂可在23.1-63V/mm之间调整31102-211251104复合陶瓷的压敏电压，而这一梯度范围占据了整个低压压敏电阻范围的63%。本专利技术仅采用一种金属氧化物掺杂就能在如此大的范围内调整Sn02-Zn2Sn04复合陶瓷的压敏电压梯度对实际应用有着重要意义，这一材料配方简单，工艺简单，可以用于大规模工业化生产。【附图说明】图1为本专利技术中各实施例制备的Ni203-Sn02-Zn2Sn04复合陶瓷的电流密度J和电场强度E之间的非线性关系图，从图中可以明显看出，Ni203掺杂可有效调节压敏电压梯度。图2为各实施例制备的附203-51102-211251104复合陶瓷的电压梯度的变化。 图中，C1为实施例1制得的样品，C2为实施例2制得的样品，C3为实施例3制得的样品，C4为实施例4制得的样品。【具体实施方式】下面结合具体实施例进一步阐释本专利技术。一种Ni203-Sn02_Zn2Sn04压敏复合陶瓷材料，由SnO 2粉料、Zn #1104粉料和少量的Ni203粉料经混合压制，并烧结制成，所述Sn0$HZn2Sn0$4i|4P Ni 203的摩尔比为80:20:X，其中X的取值为0.15-0.6。—种Ni203-Sn02_Zn2Sn04压敏复合陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤: 步骤一、将SnOjP ZnO按摩尔比1:2的比例混合，并装入尼龙球磨罐中，然后加入酒精在120转/分的转速条件下球磨12小时，得到料浆，备用； 步骤二、将经步骤一球磨后的料浆在21°C ~150°C条件下烘干后，送入粉末压片机内，在(80~160)MPa的条件下压制成直径为(15~30) mm的圆片，将圆片在1000°C下煅烧2小时，然后自然冷却至室温，粉碎后制得Zn2Sn04粉料，备用； 步骤三、分别称取(0.0015-0.0016)mol Ni203、0.80mol SnO# 0.20mol 步骤 1 制备的Zn2Sn04粉料进行干混，然后装入尼龙球磨罐中，并加入酒精在转速为120转/分的条件下球磨12小时，得到料浆，备用； 步骤四、将经步骤三球磨后的料浆在21°C ~150°C下烘干后称量其重量，然后向其中加入其重量8%、浓度为5%的聚乙烯醇溶液，在160MPa的压力条件下用粉末压片机压成直径15毫米、厚1.5毫米的圆片，备用； 步骤五、将步骤四制备的圆片在650°C条件下排胶1小时，然后在1400°C烧结2小时，而后自然冷却至室温，即得到产品。所述步骤一中采用的SnOjP ZnO为分析纯SnO 2和ZnO。实施例1 一种NijAj-SnOfZr^SnO^ji敏复合陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤: 步骤一、将SnOjP ZnO按摩尔比1:2的比例混合，并装入尼龙球磨罐中，然后加入酒精在120转/分的转速条件下球磨12小时，得到料浆，备用； 步骤二、将经步骤一球磨后的料浆在21°C ~150°C条件下烘干后，送入粉末压片机内，在80MPa的条件下压制成直径为30mm的圆片，将圆片在1000°C下煅烧2小时，然后自然冷却至室温，粉碎后制得Zn2Sn04粉料，备用； 步骤三、分别称取 0.0015mol Ni203、0.80mol S当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ni2O3‑SnO2‑Zn2SnO4压敏复合陶瓷材料，其特征在于：由SnO2粉料、Zn2SnO4粉料和少量的Ni2O3粉料经混合压制，并烧结制成，所述SnO2粉料、Zn2SnO4粉料和Ni2O3的摩尔比为80：20：x，其中x的取值为0.15‑0.6。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：臧国忠，李立本，王晓飞，周锋子，王丹丹，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。