本发明专利技术涉及一种高通流小型化氧化锌压敏电阻器介质材料及其制备方法，包括主成分、第一副成分和第二副成分，各组成的含量如下：主成分包括ZnO，ZnO的含量为100mol；第一副成分包括Sb2O3、Co2O3、Bi2O3、MnO2、Cr2O3、Ni2O3，各组分的含量均为0.05～1.3mol；第二副成分包括Al2O3、硼酸、AgNO3，各组分的含量均为0.05～0.6mol。这种高通流小型化氧化锌压敏电阻介质材料所制成的压敏电阻，尺寸不仅更小，而且大幅度提高了脉冲冲击耐受能力；获得的高通流小型化氧化锌压敏电阻介质材料非线性系数大于50；高通流小型化氧化锌压敏电阻陶瓷材料脉冲冲击耐受能力强。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，包括主成分、第一副成分和第二副成分，各组成的含量如下：主成分包括ZnO，ZnO的含量为100mol；第一副成分包括Sb2O3、Co2O3、Bi2O3、MnO2、Cr2O3、Ni2O3，各组分的含量均为0.05～1.3mol；第二副成分包括Al2O3、硼酸、AgNO3，各组分的含量均为0.05～0.6mol。这种高通流小型化氧化锌压敏电阻介质材料所制成的压敏电阻，尺寸不仅更小，而且大幅度提高了脉冲冲击耐受能力；获得的高通流小型化氧化锌压敏电阻介质材料非线性系数大于50；高通流小型化氧化锌压敏电阻陶瓷材料脉冲冲击耐受能力强。【专利说明】
本专利技术涉及一种电阻器的介质材料，尤其涉及一种高通流小型化氧化锌压敏电阻 器介质材料及其制备方法。
技术介绍
氧化锌压敏电阻材料可用于制造高能量氧化锌压敏电阻片，该电阻片可用于制造 避雷器或者压敏电阻器，应用于电力电子线路中吸收异常过电压以保护线路系统。电力电 子线路中经常会因雷击负载投切引起线路异常过电压，氧化锌材料已经大量用于电力电子 线路中吸收或抑制异常过电压，保护电力电子设备免遭破坏。 目前，市场上公开的氧化锌压敏电阻中，主要成分氧化锌所占质量总比例为87? 91%，其它的添加剂的质量总比例占9?13%，氧化锌压敏电阻行业人士都清楚的知道，产品 通流能力的大小由瓷片尺寸大小来决定的，现在市场对产品尺寸要求越来越高，小型化产 品逐步被市场需求，在市场竞争非常激烈的今天，面对市场上对产品尺寸的压力，氧化锌压 敏电阻的应用以及推广都将受到极大的负面影响，高通流小型化氧化锌压敏电阻器基于这 种考虑，在确保脉冲冲击耐受能力良好的条件下，小型化氧化锌压敏电阻介质材料的专利技术 是市场发展的必然产品。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高通流小型化氧化锌压敏电阻器介质材料 及其制备方法，由这种高通流小型化氧化锌压敏电阻器介质材料制成的压敏电阻器具有高 脉冲冲击耐受能力，体积小的优点。采用的技术方案如下： 一种高通流小型化氧化锌压敏电阻介质材料，其特征是：包括主成分、第一副成分和第 二副成分，各组成的含量如下： 主成分包括ZnO, ZnO的含量为lOOmol ; 第一副成分包括Sb203、C〇203、Bi 203、Mn02、Cr203、Ni 203，各组分的含量均为0. 05? 1. 3mol ； 第二副成分包括A1203、硼酸、AgN03，各组分的含量均为0. 05?0. 6 mol。 在配方中Ag玻璃的含量通常为0. 05?0. 6 mol，Ag+的离子半径为1. 26 A所以 Ag+很难进入ZnO晶粒内部，只可能存在于晶界偏析层中，一价离子有降低和钳制费米能级 EFB(中文名称)的作用，是一种晶界稳定剂，所以一价离子Ag+会提高非线性a值，降低通流 变化率，在烧结后的氧化锌压敏电阻介质材料中，含有Sb 203、C〇203、Bi20 3、Mn02、Cr203、Ni20 3 和少量的A1203、硼酸、AgN03，其Ag玻璃组成可与氧化锌压敏电阻瓷的各相很好的溶和，有 利于Ag+在瓷体中均匀分布，Ag玻璃有利于老化性能，因其钳制费米能级抑制了离子迁移， 使荷电状态偶极子数目减少，从而使用寿命延长。在配方中B 203的含量通常为0. 05?0. 6 mol，B203是一种表面能极低的能够单独形成玻璃的氧化物，在烧成过程中B203易与Bi 203、 Sb203和填隙锌离子生成致密的玻璃相，这种玻璃相在蒸气压的作用下向表面移动，填充因 Bi203、Sb203挥发而生成的气孔，在冷却过程中它可在晶粒与尖晶石间形成良好啮合，降低 了晶界缺陷浓度，所以它具有防止吸潮和改变通流变化率的作用。由于玻璃料中存在较多 的ZnO,可以阻止ZnO晶粒点上的Zn离子向晶粒层中扩散，因而在晶粒中Zn离子的浓度较 高，晶粒电阻值低，所以大电流非线性较好，此玻璃熔点低，有利于增大液相含量并与Bi 203 的各相能充分固溶，在高温下增大了 Mn、Cr、Co等离子在液相中的含量，使冷却过程中有更 多的离子在高阻界面层中偏析，加固并提高了势垒。因此，这种高通流小型化氧化锌压敏电 阻介质材料所制成的压敏电阻，不仅大幅度提高了脉冲冲击耐受能力，而且产品尺寸更小； 也可以通过调节材料的化学组成比例来获得高通流小型化氧化锌压敏电阻陶瓷材料；获得 的高通流小型化氧化锌压敏电阻介质材料非线性系数大于50 ;制作工艺简单，与常规的氧 化锌压敏电阻制作同步；高通流小型化氧化锌压敏电阻陶瓷材料脉冲冲击耐受能力强，可 望应用于电力避雷器或其它电力电子线路的防雷过压保护。 在此配方中引入A1203、硼酸、AgN03提高了产品单位面积上的通流密度，氧化锌 压敏电阻器的脉冲冲击耐受能力由产品的横截面积来决定，在规定的脉冲冲击耐受能力情 况下，提高产品单位横截面积的通流密度就可以缩小产品横截面积从而达到产品小型化生 产。 作为本专利技术的优选方案，所述的A1203以A1 (N03)形式引入。 作为本专利技术的优选方案，所述Μη02以Μη304、Μη0 2或MnC03形式引入。 作为本专利技术的优选方案，所述的C〇203以C〇30 4，或者含有钴元素的碳酸盐或有机盐 引入。 一种高通流小型化氧化锌压敏电阻介质材料的制备方法，其特征是包括如下步 骤： (1) 添加剂料浆的制备：按照配比，称取第一副成分Sb203、C〇20 3、Bi203、Mn02、Cr20 3、 Ni203，以及第二副成分A1203、硼酸、AgN0 3，加入适量的纯水和分散剂进行高速搅拌或者球 磨，使各组分充分混合，制成添加剂料浆； (2) 喷雾料浆的制备：将主成分ZnO添加到添加剂料浆里面，充分搅拌或者球磨，并加 入聚乙烯醇溶液制成喷雾料浆；经过3小时高速搅拌或者球磨，在喷雾料浆的比重为1. 5? 2. 2,以及粘度为40?200cps时，开始准备喷雾造粒； 在喷雾料浆的比重为1. 5?2. 2,以及粘度为40?200cps的情况下，喷雾浆料中各组 分能够均匀分散、混合，不会分层，使得在后续步骤（3)中所得的造粒粉料中各成分的含量 均勻，提商广品的质量。 (3)造粒粉的制备：采用喷雾干燥塔将步骤（2)所得喷雾料浆喷雾干燥造粒； (4) 干压成型：将步骤（3)所得的造粒粉料经干压成型，按需要制成圆片状坯件； (5) 烧结：将干压成型的坯件经排除聚乙烯醇胶体后，在温度为1100?1280°C条件下 烧结，除去水分、铵盐分散剂和以及残存的聚乙烯醇，获得高通流小型化氧化锌压敏电阻陶 瓷片。 作为本专利技术的优选方案，所述步骤（1)中的分散剂为铵盐分散剂。 作为本专利技术进一步的优选方案，所述铵盐分散剂占第一副成分和第二副成分的总 质量的〇· 8?1. 5%。 作为本专利技术的优选方案，所述步骤（2)中，在主成分、第一副成分和第二副成分的 混合物中，每100克混合物中加入含固态聚乙烯醇0. 9?1. 5克的聚乙烯醇溶液。 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点： 这种高通流小型化氧化锌压敏电阻介质材料所制成的压敏电阻，尺寸不仅更小，而且 大幅度提高了脉冲冲击耐受能力；也可以通过调节材本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高通流小型化氧化锌压敏电阻介质材料，其特征是：包括主成分、第一副成分和第二副成分，各组成的含量如下：主成分包括ZnO，ZnO的含量为100mol；第一副成分包括Sb2O3、Co2O3、Bi2O3、MnO2、Cr2O3、Ni2O3，各组分的含量均为0.05～1.3mol；第二副成分包括Al2O3、硼酸、AgNO3，各组分的含量均为0.05～0.6 mol。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林榕，黄瑞南，赵明辉，胡勇，黄哲，谢冬桔，
申请(专利权)人：汕头高新区松田实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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