改性纳米掺杂制备氧化锌压敏电阻复合粉体及制备方法技术

技术编号:11549875 阅读:92 留言:0更新日期:2015-06-03 23:37
本发明专利技术公开了一种改性纳米掺杂制备氧化锌压敏电阻复合粉体及制备方法,属于电子陶瓷材料制备技术领域。该方法采用酯化改性及真空干燥法制备复合粉体。具体步骤:利用超声波将金属氧化物纳米添加剂Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、CoO、MnO2、Mn2O3、Cr2O3、TiO2、NiO、Fe2O3、CuO、Al2O3、SiO2中的一种或几种按配方比例分散正辛醇中。将分散液转移到高压反应釜中,加热、保温,进行酯化反应。将酯化反应液转移到球磨罐中,加入无水乙醇及氧化锌粉体,球磨。将球磨湿料进行干燥、焙烧,可制得掺杂均匀的氧化锌压敏电阻复合粉体,改性后的复合粉体可用于压片制备氧化锌压敏电阻片或非水基流延浆料制备多层片式氧化锌压敏电阻器和多层片式氧化锌压敏电阻阵列。

【技术实现步骤摘要】
改性纳米掺杂制备氧化锌压敏电阻复合粉体及制备方法
本专利技术涉及压敏电阻复合粉体材料,特别是氧化锌压敏电阻复合粉体材料的制备方法,属于电子陶瓷材料制备

技术介绍
氧化锌(ZnO)压敏陶瓷具有独特的伏-安特性,即在导电状态下的高非线性特性,以及在稳态工作电压下的低漏电流特性。以ZnO压敏电阻片为核心元件组装而成的ZnO避雷器、浪涌保护器、压敏电阻器、片式压敏电阻器和叠层片式压敏电阻阵列,作为过压保护器已在全世界电力系统、电子线路、微电子电路中得到了广泛的应用。随着ZnO避雷器向高电压等级、高可靠性、小型化及智能化的方向发展,多层片式ZnO压敏电阻向小型化、阵列化方向发展,氧化锌压敏电阻片的电位梯度和通流能量密度也在不断提高。在短时过电压发生时氧化锌压敏电阻片破坏的主要原因就是电阻片内部微观结构的不均匀性导致电流分布不均匀,进而在压敏电阻片内部产生热应力,从而使氧化锌压敏电阻片破裂或击穿。同时,随着新型ESD抑制器的发展,需要制备较低电位梯度的氧化锌压敏电阻器,目前多采用ZnO-Bi2O3-TiO2系低电位梯度压敏电阻材料,要求陶瓷体在烧结过程中有均匀、较大尺寸的晶粒生成。所以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性纳米掺杂制备氧化锌压敏电阻复合粉体,其特征在于:各组分按质量百分比称取,Bi2O32.5~5.5%;Sb2O31.5~2.5%;Co2O30.5~4.0%;CoO0.5~3.5%;MnO20.1~1.5%;Mn2O30.5~1.0%;Cr2O30.15~1.0%;TiO20.25~1.5%;NiO0.2~1.5%;Fe2O30.05~0.8%;CuO0.05~0.6%;Al2O30.1~1.5%;SiO21.0~3.5%金属氧化物纳米添加剂,余量为主成分ZnO粉体。

【技术特征摘要】
1.一种改性纳米掺杂制备氧化锌压敏电阻复合粉体,其特征在于:各组分按质量百分比称取氧化物纳米添加剂Bi2O32.5~5.5%、Sb2O31.5~2.5%、Co2O30.5~4.0%、CoO0.5~3.5%、MnO20.1~1.5%、Mn2O30.5~1.0%、Cr2O30.15~1.0%、TiO20.25~1.5%、NiO0.2~1.5%、Fe2O30.05~0.8%、CuO0.05~0.6%、Al2O30.1~1.5%及SiO21.0~3.5%;余量为ZnO粉体,ZnO粉体的粒径分布范围为0.30-0.45μm。2.制备如权利要求1所述的改性纳米掺杂制备氧化锌压敏电阻复合粉体的方法,该方法是通过下述步骤实现的:a、利用超声波将氧化物纳米添加剂Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、CoO、MnO2、Mn2O3、Cr2O3、TiO2、NiO、Fe2O3、CuO、Al2O3、SiO2按配方比例分散在40~80mL正辛醇溶液中,加入0.2~0.8g的对甲苯磺酸,超声分散10~60分钟;b、将上述溶液转移到高压反应釜中,加热温度70~130℃,保温2~8h,使氧化物纳米添加剂发生酯化反应,使正辛醇的羟基与氧化物纳米添加剂的表面羟基发生反应脱水,达到表面接枝的目的,使原来亲水疏油的纳米粒子表面变成亲油疏水的表面;c、将步骤b中醇酯化改性后的溶液转移到球磨罐中,然后加入无水乙醇,搅拌后再加入配方比例的氧化锌粉体和级配比氧化锆球,以300r/min的球磨速度球磨2~8h;d、将步骤c中球磨后的湿料倒入平底托盘中,放入到真空干燥箱中,进行50℃恒温干燥,真空度≤0.08MPa;e、将步骤d中干燥后的粉块进行研磨,研磨后的粉体经500-800℃焙烧,即得到分散均匀的氧化锌压敏电阻复合粉体材料。3.如权利要求2所述的改性纳米掺杂制备氧化锌压敏电阻复合粉体的方法,该方法是通过下述步骤实现的:(a)称取88.56g市售的ZnO粉,化学纯,粒径分布范围为0.30-0.45μm,按配方称取氧化物纳米添加剂Bi2O33.14g、Sb2O32.14g、Co2O30.52g、CoO0.40g、MnO20.36g、Mn2O30.50g、Cr2O30.74g、TiO20.12g、NiO0.16g、CuO0.02g、Al2O31.38g、SiO22.26g及烧结助剂B2O30.1~0.5g,化学纯,粒径分布范围为60-100nm;...

【专利技术属性】
技术研发人员:李磊韩绍娟许壮志薛健张明张莹莹
申请(专利权)人:辽宁法库陶瓷工程技术研究中心
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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