一种掺杂硼和钇离子的直流ZnO压敏电阻及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种掺杂硼和钇离子的直流ZnO压敏电阻及其制备方法，属于电气元件材料领域。该方法的制备步骤包括将ZnO、Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3、SiO2、B2O3和Ag2O按照一定比例混合，加入聚乙烯醇、分散剂和去离子水，球磨，在球磨好的浆料中加入Al(NO3)3、Ga(NO3)3、Y(NO3)3，然后再加入少量的稀释剂，使用该方法的工艺过程可以很好的解决因加入硝酸钇而出现浆料粘稠的问题，将球磨好的浆料喷雾造粒并压片烧结。该方法制备出的直流氧化锌压敏电阻具有梯度和非线性高的综合特点，能适应特高压直流输电系统对雷电过电压防护的应用需求。

A DC ZnO varistor doped with boron and yttrium ions and its preparation method

The invention discloses a DC ZnO varistor doped with boron and yttrium ions and a preparation method thereof, belonging to the field of electrical component materials. The preparation steps of this method include mixing ZnO, Bi2O3, Sb2O3, MnO 2, Cr2O3, Co2O3, SiO 2, B2O 3 and Ag2O in a certain proportion, adding polyvinyl alcohol, dispersant and deionized water, milling, adding Al (NO3) 3, Ga (NO3) 3, Y (NO3) 3 into the ball-milled slurry, and then adding a small amount of diluent. The process of this method can solve the problem of adding yttrium nitrate. When the slurry is thick, the ball mill is sprayed and pressed and sintered. The DC zinc oxide varistor prepared by this method has the characteristics of high gradient and non-linearity, and can meet the application requirements of UHVDC system for lightning overvoltage protection.

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂硼和钇离子的直流ZnO压敏电阻及其制备方法
本专利技术属于电气元件材料领域，具体涉及一种掺杂硼和钇离子的直流ZnO压敏电阻及其制备方法。
技术介绍
直流ZnO压敏电阻是以ZnO为主要原料，添加少量的Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3、B2O3和银玻璃粉等作为辅助成份，采用陶瓷烧结工艺制备而成。由于其优异的非线性伏安特性、高能量吸收能力以及快速响应电磁瞬变特性，以其为核心器件的避雷器广泛用于电力系统雷电过电压防护、电力设备绝缘配合等。目前随着输电电压等级的提高，特别是特高压直流输电系统(±1100kV)，设备绝缘问题日益突出——全面提高设备绝缘将付出高昂的代价。采用高梯度、高非线性的压敏电阻制备而成的避雷器可降低系统的绝缘水平，减小输变电设备的重量和体积，提高输电系统的可靠性。根据最新公布的专利(申请号：201610031044.X)研究结果，目前直流ZnO压敏电阻存在电压梯度低(170～220V/mm)，泄漏电流(漏电流≤5μA)大的特点。进一步提高直流ZnO压敏电阻的电压梯度和降低泄漏电流，对于提高避雷器的长期稳定运行能力和小型化将有积极的意义。专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂硼和钇离子的直流ZnO压敏电阻，其特征在于，该压敏电阻原料各组分的摩尔百分比为ZnO：83.05％‑91.75％、Bi2O3：0.75％‑2.25％、Sb2O3：0.75％‑2％、MnO2：0.75％‑1.25％、Cr2O3：0.75％‑1.25％、Co2O3：0.75％‑2％、SiO2：1.25％‑2.5％、B2O3：0.15％‑0.45％、Ag2O：0.15％‑0.25％、Al(NO3)3：0.6％‑1.25％、Ga(NO3)3：0.6％‑1.25％、Y(NO3)3：1.75％‑2.5％。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂硼和钇离子的直流ZnO压敏电阻，其特征在于，该压敏电阻原料各组分的摩尔百分比为ZnO：83.05％-91.75％、Bi2O3：0.75％-2.25％、Sb2O3：0.75％-2％、MnO2：0.75％-1.25％、Cr2O3：0.75％-1.25％、Co2O3：0.75％-2％、SiO2：1.25％-2.5％、B2O3：0.15％-0.45％、Ag2O：0.15％-0.25％、Al(NO3)3：0.6％-1.25％、Ga(NO3)3：0.6％-1.25％、Y(NO3)3：1.75％-2.5％。2.如权利要求1所述的直流ZnO压敏电阻，其特征在于，所述直流ZnO压敏电阻的电压梯度为450-500V/mm，泄漏电流密度为0.5-1μA，非线性系数为70-80。3.一种如权利要求1或2所述掺杂硼和钇离子的直流ZnO压敏电阻的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：1)原料配制按以下摩尔百分比配置第一原料：ZnO：83.05％-91.75％、Bi2O3：0.75％-2.25％、Sb2O3：0.75％-2％、MnO2：0.75％-1.25％、Cr2O3：0.75％-1.25％、Co2O3：0.75％-2％、SiO2：1.25％-2.5％、B2O3：0.15％-0.45％、Ag2O：0.15％-0.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪峰，程宽，谢清云，刘冬季，杨丹，燕飞霏，蒙晓记，王锋，
申请(专利权)人：新疆大学，西安西电避雷器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65