高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法技术

高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，包括以下步骤：（1）原料：ZnO 80-90份、Ni2O32-3份、Ba2CO34-5份、ZrO21-2份、CaO 0.5-1.5份、莫来石0.2-2份、尖晶石2-6份、稀土元素0.3-0.9份；（2）将配制好的氧化锌压敏电阻介质材料的原料进行搅拌磨混料、烘干和预收缩烧结；（3）将步骤2所得的混料进行搅拌磨超细粉料加工、烘干、过筛80-100目；（4）在步骤3所得的磨料中加入粘结剂、乙苯、无水乙醇、分散剂和增塑剂，粉料球磨20～48小时，使其成为介质流延浆料；（5）流延：将步骤4所得的介质流延浆料通过陶瓷膜片流延机制作成介质膜片。本发明专利技术的目的是提供一种高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，电压梯度高，且能够保持良好的非线性特性、电性能以及耐老化特性，加工制造容易。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，属于电阻材料

技术介绍
氧化锌电阻具有非常优越的非线性特性，作为避雷器的核心部件被广泛应用于电力系统，以保护电器设备免受雷电等过电压的破坏。近年来，随着经济的发展，电力系统中对输运电容、电压的要求不断提高，不仅对输变电设备的安全性、可靠性要求越来越高，而且对送变电设备的尺寸也提出了新的要求。目前，送变电设备的小型化已成为迫切需要解决的一大难题。现有氧化锌电阻的电压梯度低，一般为180-220V/mm，当氧化锌电阻用于电压等级较高的输电线路时，需要叠加多个电阻阀片，因而导致避雷器的高度、体积以及重量很大，给运输、安装带来诸多不便。如果使用具有高电压梯度的电阻片就可以减少电阻片的叠加片数，使避雷器的高度降低。因此，提高电阻片的电压梯度是实现避雷器小型化的关键。另外，提高电阻片的电压梯度还可以节约原材料、降低成本以及提高资源利用率。一般情况下，定义流过电阻片的电流为1毫安时电阻片两端的电压为该电阻片的电压梯度。由于电压梯度和电极之间的晶粒层数有关，因此，抑制晶粒生长，即减小晶粒尺寸的方法是提高电阻片电压梯度最有效的方法。减小晶粒尺寸的方法有很多，比如降低烧结温度、添加Sb2O3或者SiO2抑制晶粒生长以及添加稀土元素(如Y2O3)等方法。目前，这些方法虽然达到了减小晶粒尺寸从而提高电阻片电压梯度的目的，但是另一方面却导致了电阻片的非线性性能以及电性能降低(例如4/10μs大电流通流能力及2ms方波通流能力降低等)。公开号为101880157A、公开日为2010年11月10日的中国专利技术专利公开了一种高电压梯度氧化锌电阻片，其配方包括主成分氧化锌、副成分和微量成分，其特征是：所述的副成分是副元素的氧化物或者可溶性盐，微量成分是微量元素的氧化物、可溶性盐或者包含微量元素的玻璃粉；所述的副元素是铋元素、锑元素、钴元素、锰元素和副成分添加元素，所述的副成分添加元素是铬元素、硅元素、镍元素、锡元素、镁元素、锆元素、钙元素和稀土元素中的一种或者两种以上的组合，所述的微量元素是硼元素、银元素和第三微量元素，所述的第三微量元素是铝元素、镓元素和铟元素中的一种；按照质量百分比计，所述的锌元素、副元素和微量元素的含量如下：锌60%-95%，铋0.5-15.0%，锑0.3-15.0%，钴0.2-9.5%，锰0.3-7.8%，副成分添加元素：0.0-38%；硼0.001-0.5%，银0.001-0.5%，第三微量元素0.001～0.1%。但是，采用上述技术方案，制得电阻片电压梯度小，制备方法复杂，便于推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，电压梯度高，且能够保持良好的非线性特性、电性能以及耐老化特性，加工制造容易。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，包括以下步骤：（1）所述高电压梯度氧化锌压敏电阻组分包括以下重量份的各组分：ZnO80-90份、Ni2O32-3份、Ba2CO34-5份、ZrO21-2份、CaO0.5-1.5份、莫来石0.2-2份、尖晶石2-6份、稀土元素0.3-0.9份；（2）将配制好的氧化锌压敏电阻介质材料的原料进行搅拌磨混料、烘干和预收缩烧结；（3）将步骤2所得的混料进行搅拌磨超细粉料加工、烘干、过筛80-100目；（4）在步骤3所得的磨料中加入粘结剂、乙苯、无水乙醇、分散剂和增塑剂，粉料球磨20～48小时，使其成为介质流延浆料；（5）流延：将步骤4所得的介质流延浆料通过陶瓷膜片流延机制作成介质膜片。优选地，所述粘结剂选自聚乙烯醇、甲基纤维素和/或水溶性丙烯酸树脂。优选地，所述分散剂为聚丙烯酸胺或十四烷基醋酸胺。优选地，所述压敏电阻由以下重量份的各组分组成：ZnO82-88份、Ni2O32.1-2.8份、Ba2CO34.2-4.7份、ZrO21.1-1.9份、CaO0.7-1.4份、莫来石0.4-1.7份、尖晶石2.4-5.4份、稀土元素0.4-0.8份。优选地，所述压敏电阻由以下重量份的各组分组成：ZnO84-87份、Ni2O32.3-2.7份、Ba2CO34.3-4.6份、ZrO21.3-1.8份、CaO0.9-1.3份、莫来石0.8-1.5份、尖晶石2.8-4.5份、稀土元素0.5-0.7份。优选地，所述压敏电阻由以下重量份的各组分组成：ZnO85-86份、Ni2O32.4-2.6份、Ba2CO34.3-4.5份、ZrO21.4-1.6份、CaO1.0-1.1份、莫来石0.9-1.3份、尖晶石3.1-3.8份、稀土元素0.5-0.6份。优选地，所述压敏电阻由以下重量份的各组分组成：ZnO81份、Ni2O32.5份、Ba2CO34.4份、ZrO21.5份、CaO1.2份、莫来石1.4份、尖晶石3.4份、稀土元素0.6份。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用该配方和方法，制备得到的氧化锌电阻片具有高达400～750V/mm的高电压梯度，同时在该高电压梯度下，氧化锌电阻片能够保持良好的非线性特性、电性能以及耐老化特性，以满足实际应用中对电子元件，如避雷器小型化的要求，加工制造容易，便于推广。具体实施方式实施例1高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，包括以下步骤：（1）所述高电压梯度氧化锌压敏电阻组分包括以下重量份的各组分：ZnO80-90份、Ni2O32-3份、Ba2CO34-5份、ZrO21-2份、CaO0.5-1.5份、莫来石0.2-2份、尖晶石2-6份、稀土元素0.3-0.9份；（2）将配制好的氧化锌压敏电阻介质材料的原料进行搅拌磨混料、烘干和预收缩烧结；（3）将步骤2所得的混料进行搅拌磨超细粉料加工、烘干、过筛80-100目；（4）在步骤3所得的磨料中加入粘结剂聚乙烯醇、乙苯、无水乙醇、分散剂聚丙烯酸胺和增塑剂，粉料球磨20～48小时，使其成为介质流延浆料；（5）流延：将步骤4所得的介质流延浆料通过陶瓷膜片流延机制作成介质膜片。实施例2高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，包括以下步骤：（1）所述压敏电阻由以下重量份的各组分组成：ZnO82-88份、Ni2O32.1-2.8份、Ba2CO34.2-4.7份、ZrO21.1-1.9份、CaO0.7-1.4份、莫来石0.4-1.7份、尖晶石2.4-5.4份、稀土元素0.4-0.8份；（2）将配制好的氧化锌压敏电阻介质材料的原料进行搅拌磨混料、烘干和预收缩烧结；（3）将步骤2所得的混料进行搅拌磨超细粉料加工、烘干、过筛80-100目；（4）在步骤3所得的磨料中加入粘结剂甲基纤维素、乙苯、无水乙醇、分散剂十四烷基醋酸胺和增塑剂，粉料球磨20～48小时，使其成为介质流延浆料；（5）流延：将步骤4所得的介质流延浆料通过陶瓷膜片流延机制作成介质膜片。实施例3高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，包括以下步骤：（1）所述压敏电阻由以下重量份的各组分组成：ZnO84-87份、Ni2O32.3-2.7份、Ba2CO34.3-4.6份、ZrO21.3-1.8份、CaO0.9-1.3份、莫来石0.8-1.5份、尖晶石2.8-4.5份、稀土元素0.5-0.7份；（2）将配制好的氧化锌压敏电阻介质材料的原料进行搅拌磨混料本文档来自技高网...

【技术保护点】
高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，包括以下步骤：（1）所述高电压梯度氧化锌压敏电阻组分包括以下重量份的各组分：ZnO 80‑90份、Ni2O3 2‑3份、Ba2CO3 4‑5份、ZrO2 1‑2份、CaO 0.5‑1.5份、莫来石0.2‑2份、尖晶石2‑6份、稀土元素0.3‑0.9份；（2）将配制好的氧化锌压敏电阻介质材料的原料进行搅拌磨混料、烘干和预收缩烧结；（3）将步骤2 所得的混料进行搅拌磨超细粉料加工、烘干、过筛80‑100 目；（4）在步骤3 所得的磨料中加入粘结剂、乙苯、无水乙醇、分散剂和增塑剂，粉料球磨20 ～ 48 小时，使其成为介质流延浆料；（5）流延：将步骤4 所得的介质流延浆料通过陶瓷膜片流延机制作成介质膜片。

【技术特征摘要】
1.高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，包括以下步骤：（1）所述高电压梯度氧化锌压敏电阻组分包括以下重量份的各组分：ZnO80-90份、Ni2O32-3份、Ba2CO34-5份、ZrO21-2份、CaO0.5-1.5份、莫来石0.2-2份、尖晶石2-6份、稀土元素0.3-0.9份；（2）将配制好的氧化锌压敏电阻介质材料的原料进行搅拌磨混料、烘干和预收缩烧结；（3）将步骤2所得的混料进行搅拌磨超细粉料加工、烘干、过筛80-100目；（4）在步骤3所得的磨料中加入粘结剂、乙苯、无水乙醇、分散剂和增塑剂，粉料球磨20～48小时，使其成为介质流延浆料；（5）流延：将步骤4所得的介质流延浆料通过陶瓷膜片流延机制作成介质膜片。2.根据权利要求1所述的高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，其特征是，所述粘结剂选自聚乙烯醇、甲基纤维素和/或水溶性丙烯酸树脂。3.根据权利要求1所述的高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，其特征是，所述分散剂为聚丙烯酸胺或十四烷基醋酸胺。4.根据权利要求1所述的高电压梯度氧化锌压敏电阻的制备方法，其特征是，所述压敏电阻由以下重量份的各组分组成：ZnO82-88份、Ni2O32.1-2.8份、B...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓忠，
申请(专利权)人：李晓忠，
类型：发明
国别省市：江苏;32