一种新型高能陶瓷碳电阻及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型高能陶瓷碳电阻，包括陶瓷炭电阻基体，陶瓷炭电阻基体上下表层面设有喷砂层，喷砂层喷涂导电金属电极。

A new high energy ceramic carbon resistance and its preparation

The invention discloses a new high-energy ceramic carbon resistance, which comprises a ceramic carbon resistance matrix, a sand blasting layer is arranged on the upper and lower surface layers of the ceramic carbon resistance matrix, and the sand blasting layer is sprayed with conductive metal electrodes.

【技术实现步骤摘要】
一种新型高能陶瓷碳电阻及其制备方法
本专利技术涉及电子元件材料技术，具体涉及一种新型高能陶瓷碳电阻及其制备方法。
技术介绍
在以高电压、大电流为标志的脉冲功率以及超高压输电系统中，电阻是为常见的元器件，在脉冲系统中直接作为负载或者其他重要元件的保护部件。基于上述系统要求，需要电阻具备可耐受高压大电流冲击、阻值稳定、热稳定性高的特点。中国专利申请号CN200910234651.6“复合陶瓷电阻及其制作方法”公开了一种复合陶瓷电阻配方，其配方按重量百分比为铝矾土50~70%、高岭土10~40%，滑石粉1~10%,碳1~15%、粘合剂1~8%、水4~8%。称好备用，然后放入球磨机球磨，出磨后加水和粘合剂，然后混合均匀过筛，造粒，按要求压力成型为生坯，然后在1200-1500℃的保护气氛下烧成电阻片，出炉后，按要求在电阻片坯上喷涂电极，侧面涂绝缘涂料，即制得复合陶瓷电阻。中国专利申请号CN201110283542.0“一种石墨陶瓷线性电阻及其生产方法”本专利技术公开了一种石墨陶瓷线性电阻及其生产方法，其配方组成Al2O3、高岭土、滑石粉、石墨、硅酸钠、粘合剂和分散剂六种原料，经过粉碎、制浆、造粒、烧结制成。中国专利申请号CN201611228881.8“一种陶瓷碳电阻及其制备方法”公开了一种石墨陶瓷线性电阻及其生产方法，其配方组成Al2O3、高岭土、滑石粉、石墨、硅酸钠、粘合剂和分散剂6种原料，经过粉碎、制浆、造粒、烧结制成原料成分较多，配比需要反复调制。其中“复合陶瓷电阻及其制作方法”原料中涉及的铝矾土其化学成分难以控制，“一种石墨陶瓷线性电阻及其生产方法”中的石墨密度较小，操作过程可直接危及人体健康，工艺过程中难以操作，同时现有陶瓷碳电阻存在电阻率分散性较大的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型高能陶瓷碳电阻，该电阻具有耐大电流、耐冲击、高能吸收优良及电阻率分散性较小的特点，并且成分简单、制备方法操作性强、工艺简单，安全性较高，并且对人体无害。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下所述：一种新型高能陶瓷碳电阻，包括陶瓷炭电阻基体，陶瓷炭电阻基体上下表层面设有喷砂层，喷砂层喷涂导电金属电极。所述喷砂层表面粗化，具有较好的表面粗糙度。所述喷涂电极材料可为黄铜、紫铜、银以及铝等电阻较低材料。作为一种优选技术方案，所述喷砂层的厚度为1mm。作为一种优选技术方案，构成上述陶瓷碳电阻基体的原料包括：纳米碳粉、黏土、碳酸钙、滑石粉；并利用水作为混合介质将上述原料混合。作为一种优选技术方案，上述各原料按质量百分比包括：纳米碳粉5%~25%、黏土30%~55%、碳酸钙与滑石粉混合物20%~45%，以水为混合介质，球磨混合而成。。作为一种优选技术方案，所述的碳酸钙与滑石粉重量比为1:1~1:2。一种新型高能陶瓷碳电阻的制备方法，包括以下步骤：（1）选取纳米碳粉、粘土、碳酸钙、滑石粉四种粉末颗粒加混合介质，调成糊状，得到混合物A；（2）将步骤（1）所得混合物A烘干后，过筛、造粒、及压制得陶瓷生胚；（3）将步骤（2）所得生胚在惰性气体保护下进行烧结，当选用皂土时，烧结温度为1100-1400℃；（4）将步骤（3）烧结好的陶瓷电阻基体进行喷砂。（5）把步骤（4）两面都喷好砂的电阻喷涂电极层。（6）将步骤（5）喷好电极层的电阻焊接引出电极，封装，得高能陶瓷炭电阻。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果:本专利技术所述的陶瓷炭电阻以纳米碳粉、粘土、碳酸钙、滑石粉为主料制备而成，各部分原料的化学成分较容易控制，并且通过纳米碳粉均匀性有效提高陶瓷炭电阻的稳定性，电阻率分散性较小，并且具有耐大电流、耐冲击及高能吸收优良的特点。在制备过程中，只需将各原料进行混合、球磨、制浆、过筛、造粒及压制，即可形成生坯，然后再将生坯进行烧结、磨平、喷涂电极涂料及封装即可，操作过程较为简单，并且各步骤容易控制。经检测，本专利技术制备的陶瓷冲击耐受电压大于等于20kV，单只脉冲能量最高可达600J，密度2.2-2.5/cm3。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。其中，附图标记如下所示：1-陶瓷碳电阻基体、2-喷砂层、3-电极层、4-引出电极。具体实施方式以下通过具体实施方案进一步描述本专利技术，本专利技术也可通过其它的不脱离本专利技术技术特征的方案来描述，因此所有在本专利技术范围内或等同本专利技术范围内的改变均被本专利技术包含。实施例1本专利技术所述的陶瓷碳电阻由按质量分数10%的纳米碳粉、55%的粘土、17.5%的碳酸钙、17.5%的滑石粉制备而成，并将适量水作为混合介质。水加入量保证将原料形成的混合物调成糊状。（1）选取纳米碳粉、粘土、碳酸钙、滑石粉加入水，作为混合介质，采用行星球磨，行星球磨机运转速度为600r/min球磨时间5h，得到混合物A。（2）将步骤（1）所得混合物A烘干后，过筛、造粒、及压制得陶瓷生胚；（3）将步骤（2）所得生胚在惰性气体（氮气）保护下进行烧结，烧结温度为1100℃；（4）将步骤（3）烧结好的陶瓷电阻基体用喷砂枪，进行喷砂，喷砂厚度1mm为佳。（5）把步骤（4）两面都喷好砂的电阻喷涂铜层。（6）将步骤（5）喷好电极层的电阻焊接引出电极，封装，得高能陶瓷炭电阻。本实例可以制得耐冲击电压为23.32kV，单只冲击能量300J，阻值7.5±10%Ω的陶瓷电阻。实施例2本专利技术所述的陶瓷碳电阻的原料按质量分数包括10%的纳米碳粉、55%的粘土、17.5%的碳酸钙、17.5%的滑石粉制备的滑石粉制备而成，并将适量水作为混合介质。水加入量保证将原料形成的混合物调成糊状。（1）选取纳米碳粉、粘土、碳酸钙、滑石粉加入水，作为混合介质，采用行星球磨，行星球磨机运转速度为600r/min球磨时间4.5h，得到混合物A。（2）将步骤（1）所得混合物A烘干后，过筛、造粒、及压制得陶瓷生胚；（3）将步骤（2）所得生胚在惰性气体（氮气）保护下进行烧结，烧结温度为1100℃；（4）将步骤（3）烧结好的陶瓷电阻基体用喷砂枪，进行喷砂，喷砂厚度1mm为佳。（5）把步骤（4）两面都喷好砂的电阻喷涂铜层。（6）将步骤（5）喷好电极层的电阻焊接引出电极，封装，得高能陶瓷炭电阻。本实例可以制得能量24.32kV，单只冲击能量350J，阻值10±10%Ω的陶瓷电阻。实施例3本专利技术所述的陶瓷炭电阻由按质量分数5%的纳米碳粉、55%的粘土、18%的碳酸钙、22%的滑石粉制备而成，并将适量水作为混合介质。水加入量保证将原料形成的混合物调成糊状。（1）选取纳米碳粉、粘土、碳酸钙、滑石粉四种粉末颗粒加入水，作为混合介质，采用行星球磨，行星球磨机运转速度为600r/min球磨时间7.5h，得到混合物A。（2）将步骤（1）所得混合物A烘干后，过筛、造粒、及压制得陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高能陶瓷碳电阻，其特征在于，包括陶瓷碳电阻基体，陶瓷碳电阻基体对应两面设有喷砂层，两个喷洒层外侧设有电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型高能陶瓷碳电阻，其特征在于，包括陶瓷碳电阻基体，陶瓷碳电阻基体对应两面设有喷砂层，两个喷洒层外侧设有电极。


2.根据权利要求1所述的一种新型高能陶瓷碳电阻，其特征在于，所述喷砂层的厚度为1mm。


3.根据权利要求1所述的一种新型高能陶瓷碳电阻，其特征在于，构成上述陶瓷碳电阻基体的原料包括：纳米碳粉、黏土、碳酸钙、滑石粉；并利用混合介质将上述原料混合。


4.根据权利要求3所述的一种新型高能陶瓷碳电阻，其特征在于，上述各原料按质量百分比包括：纳米碳粉5%~25%、黏土30%~55%、碳酸钙与滑石粉混合物20%~45%。


5.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海涛，胡宗凯，张雯，赵柏，
申请(专利权)人：西安西雷脉冲功率研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61