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一种ZnO-Pr6O11基线性电阻材料及其制备方法技术

技术编号:7601034 阅读:234 留言:0更新日期:2012-07-22 03:08
本发明专利技术涉及一种ZnO-Pr6O11基线性电阻材料及其制备方法,属功能陶瓷材料制造技术领域。本发明专利技术是以ZnO-Pr6O11基为基础成分,添加MgO、Al2O3、Cr2O3和Co2O3,经混合球磨、预煅烧、加压成型、烧结过程,最后得到非线性系数接近1.10,电阻率不低于1.2×104·cm,电阻温度系数为-3.7×10-3/℃的新型ZnO-Pr6O11基线性电阻。本发明专利技术制备的新型ZnO-Pr6O11基线性电阻材料,广泛应用于高压断路器的并联电阻,电机起动与调速电阻,电力变压器的中性点接地电阻器,低压交直流电路的高能吸收电阻器,电感储能、稳压、电源、空气等离子体切割机放电电阻等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种ZnO-Pr6O11基线性电阻材料及其制备方法,属功能陶瓷材料制造

技术介绍
氧化锌线性电阻是通常以氧化锌-氧化镁-氧化铝三元体系为基础的功能陶瓷材料;中国专利96123503. 9号文献公开过一种氧化锌陶瓷线性电阻及其制造方法,为氧化锌陶瓷线性电阻的发展做出了贡献,但其产品的非线性系数达到了 I. 26,明显偏高,且制造方法仅为实验室研究技术;而中国专利02140486. O号文献公开的氧化锌陶瓷线性电阻及其制造方法中,其产品的非线性系数降到了 I. I左右,氧化锌线性电阻的电性能得以提高,但制备中所使用的等静压机设备价格昂贵、体积大,不利于大批量工业生产且增加了生产成本,而且所需原料成分比较复杂,制备繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种线性度好、制造成本低,且适合工业生产的新型 ZnO-Pr6O11基线性电阻材料及其制备方法。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案一种ZnO-Pr6O11基线性电阻材料,其特征在于所述电阻材料按摩尔百分比包括下述组分ZnO 90. O 95. 0%、Pr6O11 O. 5 2. 0%、MgO O. I I. 0%、Al2O3 3. 5 5. 0%、Cr2O3O.I I. 0%, Co2O3 O. I I. 0%。本专利技术的ZnO-Pr6O11基线性电阻材料的制备方法,包括称量原料配料的步骤、球磨煅烧的步骤、添加PVA造粒压制成形的步骤、升温烧结的步骤,其特征在于 所述称量原料配料的步骤为分别称量摩尔百分比为90. O 95. 0%的ZnO,摩尔百分比为O. 5 2. 0%的Pr6O11,摩尔百分比为O. I I. 0%的MgO,摩尔百分比为3. 5 5. 0%的Al2O3,摩尔百分比为O. I I. 0%的Cr2O3,摩尔百分比为O. I I. 0%的Co2O3,进行配料;所述升温烧结的步骤为压制成形的坯体放在程序控温炉中以5 8°C /min升温至1200°C 1300°C,空气条件下保温2 4h,随炉冷却,SP 制得ZnO-Pr6O11基线性电阻材料。所述的ZnO-Pr6O11基线性电阻材料的制备方法,其特征在于所述的球磨煅烧的步骤为配料后采用氧化锆球、聚四氟乙烯罐,并以无水乙醇为球磨介质,球粉无水乙醇的质量比=20 1 :6,在球磨机中湿磨5 8h,浆料过250目筛后烘干,烘干后的粉料在空气中以5 8°C /min升到700 800。。煅烧2 4h。所述的ZnO-Pr6O11基线性电阻材料的制备方法,其特征在于所述的添加PVA造粒压制成形的步骤为煅烧后添加粉料质量8% 10%的PVA造粒,PVA的质量百分含量为2%,过 100目筛后用粉末压片机在8(Tl00MPa压力下压制成生坯。用本专利技术方法制备的新型ZnO-Pr6O11基线性电阻材料,具有体积小、重量轻和应用广的优势,并且其生产工艺简单适于大批量工业化生产;其非线性系数接近1.10,介电性能在高频区较稳定,电阻率不低于I. 2 X IO4 Ω · Cm,电阻温度系数为-3. 7X 10_3 Ω /°C,可广泛应用于高压断路器的并联电阻,电机起动与调速电阻,电力变压器的中性点接地电阻器,低压交直流电路的高能吸收电阻器,电感储能、稳压、电源、空气等离子体切割机放电电阻等。具体实施例方式现将本专利技术的实施例叙述于后。实施例I(I)分别称量摩尔百分比 ZnO 90. 0%、Pr6O11 2. 0%、MgO I. 0%、Al2O3 5. 0%、Cr2O3 I. 0%、 Co2O3 1.0%,进行配料。(2)配料后采用氧化锆球、聚四氟乙烯罐,并以无水乙醇为球磨介质,球粉无水乙醇的质量比=20 1 :6,在球磨机中湿磨5h,浆料过250目筛后烘干,烘干后的粉料在空气中以5°C /min升到750°C煅烧3h。(3)煅烧后添加粉料质量8%的PVA,过100目筛后用粉末压片机在80MPa压力下压制成Φ12 mmX I. 4 mm生还。(4)压制成形的坯体放在程序控温炉中以5°C /min升温至1200°C,空气条件中保温4h,随炉冷却,即制得ZnO-Pr6O11基线性电阻材料。本实施例制备的ZnO-Pr6O11基线性电阻材料经压敏电阻测试仪测试表明非线性系数为I. 12,阻温特性测试仪测试表明电阻率为2.5X105 Ω · cm,电阻温度系数为-3. 7Χ1(Γ3 Ω /0C0实施例2(I)分别称量摩尔百分比氧化锌 ZnO 94.0%、Pr6O11 O. 5%、MgO 1.0%、Al2O3 3. 5%, Cr2O3 O. 5%、Co2O3 O. 5%,进行配料。(2)配料后采用氧化锆球、聚四氟乙烯罐,并以无水乙醇为球磨介质,球粉无水乙醇的质量比=20 1 :6,在球磨机中湿磨8h,浆料过250目筛后烘干,烘干后的粉料在空气中以8°C /min升到700。。煅烧4h。(3)煅烧后添加粉料质量10%的PVA,过100目筛后用粉末压片机在IOOMPa压力下压制成Φ12 mmX I. 4 mm生还。(4)压制成形的坯体放在程序控温炉中以6°C /min升温至1250°C,空气条件中保温3h,随炉冷却,即制得一种新型的ZnO-Pr6O11基线性电阻材料。本实施例制备的ZnO-Pr6O11基线性电阻材料经压敏电阻测试仪测试表明非线性系数为I. 10,阻温特性测试仪测试表明电阻率为1.2X104 · Cm,电阻温度系数为-3. 7X 10 C。实施例3(I)分别称量摩尔百分比氧化锌 ZnO 95.0%、Pr6O11 O. 8%、MgO O. 5%, Al2O3 3. 5%, Cr2O3 O. 1%, Co2O3 O. 1%,进行配料。(2)配料后采用氧化锆球、聚四氟乙烯罐,并以无水乙醇为球磨介质,球粉无水乙醇的质量比=20 1 :6,在球磨机中湿磨6h,浆料过250目筛后烘干,烘干后的粉料在空中以7°C /min升到800。。煅烧2h。(3)煅烧后添加粉料质量8%的PVA,过100目筛后用粉末压片机在90MPa压力下压制成Φ12 mmX I. 4 mm生还。(4)压制成形的坯体放在程序控温炉中以8°C /min升温至1300°C,空气条件中保温2h,随炉冷却,即制得一种ZnO-Pr6O11基线性电阻材料。本实施例制备的ZnO-Pr6O1 i基线性电阻材料经压敏电阻测试仪测试表明非线性系数为I. 11,阻温特性测试仪测试表明电阻率为6. 2X IO4 Ω · Cm,电阻温度系数为-3. 7Χ1(Γ3 Ω /0C0权利要求1.一种ZnO-Pr6O11基线性电阻材料,其特征在于所述电阻材料按摩尔百分比包括下述组分ZnO 90. O 95. 0%、Pr6O11 O. 5 2. 0%、MgO O. I I. 0%、Al2O3 3. 5 5. 0%、Cr2O3O.I I. 0%, Co2O3 O. I I. 0%。2.如权利要求I所述的一种ZnO-Pr6O11基线性电阻材料的制备方法,包括称量原料配料的步骤、球磨煅烧的步骤、添加PVA造粒压制成形的步骤、升温烧结的步骤,其特征在于所述称量原料配料的步骤为分别称量摩尔百分比为90. O 95. 0%的ZnO,摩尔百分比为O. 5 2. 0%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:程晓农徐东杨娟
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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