一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，由以下重量份的原料制成：氧化锌96‑99份、三氧化二铋1‑2份、碳酸钡1‑2份、氧化镍0.01‑0.03份、碳酸锰0.3‑0.5份、四氧化三钴0.2‑0.4份，钛酸锶0.1‑0.2份、二氧化锆0.02‑0.04份、碱式碳酸铝钠0.04‑0.08份、五氧化二锑0.04‑0.07份、稀土元素化合物0.06‑0.18份。其制备方法为：将上述原料混合均匀研磨后在氮气气氛中先在900‑1100℃下加热1.8‑3.5h，然后在650‑750℃下保温1‑2h，自然冷却后，即可。本发明专利技术的氧化锌压敏电阻材料具有良好的综合性能，电位梯度得到提升。

【技术实现步骤摘要】
一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料及其制备方法
本专利技术属于电阻材料领域具体涉及一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料及其制备方法。
技术介绍
压敏电阻是在一定电流电压范围内电阻值随电压而变，或者是说“电阻值对电压敏感”的阻器。英文名称叫“VoltageDependentResistor”简写为“VDR”，或者叫做“Varistor”。实际使用时，压敏电阻器与被保护的电器设备或元器件并联使用。当电路中出现雷电过电压或瞬态操作过电压Vs时，压敏电阻器和被保护的设备及元器件同时承受Vs，由于压敏电阻器响应速度很快，它以纳秒级时间迅速呈现优良非线性导电特性，此时压敏电阻器两端电压迅速下降，远远小于Vs，这样被保护的设备及元器件上实际承受的电压就远低于过电压Vs，从而使设备及元器件免遭过电压的冲击。尤其是在特高压交流输变电系统中，为了实现避雷器阀片的小型化和轻型化，降低制造成本，开发一种高电位梯度的压敏电阻材料是发展趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料及其制备方法，解决了现有压敏电阻在特高压交流输变电系统中性能不足的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，由以下重量份的原料制成：氧化锌96-99份、三氧化二铋1-2份、碳酸钡1-2份、氧化镍0.01-0.03份、碳酸锰0.3-0.5份、四氧化三钴0.2-0.4份，钛酸锶0.1-0.2份、二氧化锆0.02-0.04份、碱式碳酸铝钠0.04-0.08份、五氧化二锑0.04-0.07份、稀土元素化合物0.06-0.18份。优选地，一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，由以下重量份的原料制成：氧化锌98份、三氧化二铋1.5份、碳酸钡1.5份、氧化镍0.02份、碳酸锰0.4份、四氧化三钴0.3份，钛酸锶0.15份、二氧化锆0.03份、碱式碳酸铝钠0.05份、五氧化二锑0.06份、稀土元素化合物0.09份。优选地，所述的氧化锌为纳米氧化锌。优选地，所述的纳米氧化锌的粒径为50-100纳米。优选地，所述的稀土元素化合物为稀土元素氧化物中的一种或多种组合。优选地，所述的稀土元素化合物为氧化钇、氧化镱、氧化钪按照质量比为1:1:1混合而成。一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料的制备方法，具体步骤如下：S1：将氧化锌、三氧化二铋、碳酸钡、氧化镍、碳酸锰、四氧化三钴，钛酸锶、二氧化锆、碱式碳酸铝钠、五氧化二锑、稀土元素化合物混合均匀，加入变频行星式球磨机中研磨15-30min；S2：将研磨后的原料在氮气气氛中先在900-1100℃下加热1.8-3.5h，然后在650-750℃下保温1-2h，自然冷却后，即可。优选地，步骤S1中研磨速度为300-500r/min。本专利技术的有益效果在于：本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：本专利技术的氧化锌压敏电阻材料以纳米氧化锌为主要原料，通过加入三氧化二铋、碳酸钡、氧化镍、碳酸锰、四氧化三钴，钛酸锶、二氧化锆、碱式碳酸铝钠、五氧化二锑、稀土元素化合物，使得制得的氧化锌压敏电阻材料具有良好的综合性能，电位梯度得到提升。另外，本专利技术的氧化锌压敏电阻材料制备方法简单，易于工业化生产。具体实施例实施例1一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，由以下重量份的原料制成：粒径为50纳米的氧化锌96份、三氧化二铋1份、碳酸钡1份、氧化镍0.01份、碳酸锰0.3份、四氧化三钴0.2份，钛酸锶0.1份、二氧化锆0.02份、碱式碳酸铝钠0.04份、五氧化二锑0.04份、氧化钇0.02份、氧化镱0.02份、氧化钪0.02份。上述高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料的制备方法，具体步骤如下：S1：将氧化锌、三氧化二铋、碳酸钡、氧化镍、碳酸锰、四氧化三钴，钛酸锶、二氧化锆、碱式碳酸铝钠、五氧化二锑、氧化钇、氧化镱、氧化钪混合均匀，加入变频行星式球磨机中研磨15min，研磨速度为500r/min；S2：将研磨后的原料在氮气气氛中先在900℃下加热3.5h，然后在650℃下保温2h，自然冷却后，即可。实施例2一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，由以下重量份的原料制成：粒径为70纳米的氧化锌98份、三氧化二铋1.5份、碳酸钡1.5份、氧化镍0.02份、碳酸锰0.4份、四氧化三钴0.3份，钛酸锶0.15份、二氧化锆0.03份、碱式碳酸铝钠0.05份、五氧化二锑0.06份、氧化钇0.03份、氧化镱0.03份、氧化钪0.03份。上述高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料的制备方法，具体步骤如下：S1：将氧化锌、三氧化二铋、碳酸钡、氧化镍、碳酸锰、四氧化三钴，钛酸锶、二氧化锆、碱式碳酸铝钠、五氧化二锑、氧化钇、氧化镱、氧化钪混合均匀，加入变频行星式球磨机中研磨20min，研磨速度为400r/min；S2：将研磨后的原料在氮气气氛中先在1000℃下加热2.5h，然后在700℃下保温1.5h，自然冷却后，即可。实施例3一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，由以下重量份的原料制成：粒径为100纳米的氧化锌99份、三氧化二铋2份、碳酸钡2份、氧化镍0.03份、碳酸锰0.5份、四氧化三钴0.4份，钛酸锶0.2份、二氧化锆0.04份、碱式碳酸铝钠0.08份、五氧化二锑0.07份、氧化钇0.06份、氧化镱0.06份、氧化钪0.06份。上述高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料的制备方法，具体步骤如下：S1：将氧化锌、三氧化二铋、碳酸钡、氧化镍、碳酸锰、四氧化三钴，钛酸锶、二氧化锆、碱式碳酸铝钠、五氧化二锑、氧化钇、氧化镱、氧化钪混合均匀，加入变频行星式球磨机中研磨30min，研磨速度为300r/min；S2：将研磨后的原料在氮气气氛中先在1100℃下加热1.8h，然后在750℃下保温1h，自然冷却后，即可。对比例1一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，由以下重量份的原料制成：粒径为100纳米的氧化锌99份、三氧化二铋2份、碳酸钡2份、氧化镍0.03份、碳酸锰0.5份、四氧化三钴0.4份，钛酸锶0.2份、二氧化锆0.04份、碱式碳酸铝钠0.08份、五氧化二锑0.07份。上述高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料的制备方法，具体步骤如下：S1：将氧化锌、三氧化二铋、碳酸钡、氧化镍、碳酸锰、四氧化三钴，钛酸锶、二氧化锆、碱式碳酸铝钠、五氧化二锑混合均匀，加入变频行星式球磨机中研磨30min，研磨速度为300r/min；S2：将研磨后的原料在氮气气氛中先在1100℃下加热1.8h，然后在750℃下保温1h，自然冷却后，即可。对比例2一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，由以下重量份的原料制成：粒径为100纳米的氧化锌99份、三氧化二铋2份、碳酸钡2份、氧化镍0.03份、碳酸锰0.5份、四氧化三钴0.4份，钛酸锶0.2份、二氧化锆0.04份、碱式碳酸铝钠0.08份、五氧化二锑0.07份、氧化钇0.06份、氧化镱0.06份。上述高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料的制备方法，具体步骤如下：S1：将氧化锌、三氧化二铋、碳酸钡、氧化镍、碳酸锰、四氧化三钴，钛酸锶、二氧化锆、碱式碳酸铝钠、五氧化二锑、氧化钇、氧化镱混合均匀，加入变频行星式球磨机中研磨30min，研磨速度为300r/min；S2：将研磨后的原料在氮气气氛中先在1100℃下加热1.8h，然后在750℃下保温1h，自然冷却后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：氧化锌96‑99份、三氧化二铋1‑2份、碳酸钡1‑2份、氧化镍0.01‑0.03份、碳酸锰0.3‑0.5份、四氧化三钴0.2‑0.4份，钛酸锶0.1‑0.2份、二氧化锆0.02‑0.04份、碱式碳酸铝钠0.04‑0.08份、五氧化二锑0.04‑0.07份、稀土元素化合物0.06‑0.18份。

【技术特征摘要】
1.一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：氧化锌96-99份、三氧化二铋1-2份、碳酸钡1-2份、氧化镍0.01-0.03份、碳酸锰0.3-0.5份、四氧化三钴0.2-0.4份，钛酸锶0.1-0.2份、二氧化锆0.02-0.04份、碱式碳酸铝钠0.04-0.08份、五氧化二锑0.04-0.07份、稀土元素化合物0.06-0.18份。2.根据权利要求1所述的一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：氧化锌98份、三氧化二铋1.5份、碳酸钡1.5份、氧化镍0.02份、碳酸锰0.4份、四氧化三钴0.3份，钛酸锶0.15份、二氧化锆0.03份、碱式碳酸铝钠0.05份、五氧化二锑0.06份、稀土元素化合物0.09份。3.根据权利要求1或2所述的一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，其特征在于，所述的氧化锌为纳米氧化锌。4.根据权利要求3所述的一种高电位梯度的氧化锌压敏电阻材料，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯婉钰，冯明铎，张家植，
申请(专利权)人：安徽银点电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34