超塑性纳米氧化物掺杂的氧化锌压敏陶瓷材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超塑性纳米氧化物掺杂的氧化锌压敏陶瓷材料及制备方法，属功能陶瓷材料制造技术领域。其特征在于氧化锌压敏电阻材料按摩尔百分比包括下述组分：ＺｎＯ　９４％－９８％为主体材料，ＭｎＯ↓［２］、Ｃｏ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］各为０．１％－１．０％为压敏功能添加剂，少量ＺｒＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］和ＳｉＯ↓［２］为超塑性功能添加剂，超塑性功能添加剂为纳米级材料。在９００－１０５０℃超塑热压烧结得到压敏陶瓷，电位梯度可提高到１７００－２０００Ｖ／ｍｍ。本发明专利技术制备的压敏陶瓷可用于制造超高压电力系统的优质避雷器产品，从而减轻设备挂网重量，降低设备成本，增强高压输电网络抵御冰雪灾害的能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种， 属功能陶瓷材料制造
技术背景超塑性是细晶陶瓷在高温下的固有属性。陶瓷材料在常温下是脆性材料，由 于其结构和键性的原因，滑移系少，位错产生和运动困难，而且有沿晶界分离的 倾向，它在本质上是一种脆性材料，在常温下几乎不产生塑性变形。但是， 一些 细晶陶瓷材料在较高的温度下，可以具有一定的塑性。产生超塑性形变的两个先 决条件是拉伸塑性稳定性，即不产生明显颈缩；有效压制孔穴和晶界分离。晶 体材料要具有超塑性由以下几项重要的要求(1)由于超塑过程受扩散控制，因 此实验温度应足够高，以便扩散足够快。实际中，实验温度通常要达到材料熔化 温度的一半以上。(2)晶粒尺寸要细小(对于金属材料，通常应〈10um;对于陶 瓷材料，通常应〈lum)，并且要能保持稳定细晶结构，没有或只有轻微地晶粒生 长，以便使得流动应力低于产生孔穴或晶界分离所需要的临界应力。(3)晶粒具有等轴粒状，以便于晶界滑移的发生。与金属相比，陶瓷材料更容易获得细晶 结构，在高温下结构更稳定。避雷器是一种能吸收过电压能量、限制过电压幅值的保护设备。使用时将避 雷器安装在被保护设备附近，与被保护设备并联。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超塑性纳米氧化物掺杂的氧化锌压敏陶瓷材料，其特征在于该材料按摩尔百分比包括下述组分：ＺｎＯ９４％－９８％为主体材料，ＭｎＯ↓［２］、Ｃｏ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］各为０．１％－１．０％为压敏功能添加剂，ＺｒＯ↓［２］０．２％－１．０％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］０．００１％－０．０１％、Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］０．０１％－１．０％和ＳｉＯ↓［２］０．０１％－１．０％为超塑性功能添加剂，超塑性功能添加剂ＺｒＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］和ＳｉＯ↓［２］为纳米级氧化物，ＺｒＯ↓［２］为３０－５０ｎｍ、Ａｌ↓［２］...

【技术特征摘要】
1.一种超塑性纳米氧化物掺杂的氧化锌压敏陶瓷材料，其特征在于该材料按摩尔百分比包括下述组分ZnO 94％-98％为主体材料，MnO2、Co2O3、Bi2O3、Cr2O3、Sb2O3各为0.1％-1.0％为压敏功能添加剂，ZrO20.2％-1.0％、Al2O3 0.001％-0.01％、Y2O3 0.01％-1.0％和SiO2 0.01％-1.0％为超塑性功能添加剂，超塑性功能添加剂ZrO2、Al2O3、Y2O3和SiO2为纳米级氧化物，ZrO2为30-50nm、Al2O3为50nm、Y2O3为50nm、SiO2为30nm。2. —种用于权利要求1所述的超塑性氧化锌压敏陶瓷材料的制备方法，其特征 在于该方法包括如下工艺步骤1) 按如下摩尔百分比组分进行配料，ZnO 94%—98%为主体材料，Mn02、 Co203、 Bi203、 Cr203、 SbA各为0. 1%—1. 0%为压敏功能添加剂，Zr02 0. 2%—1. 0%、 A1203 0 . 001%—0. 01%、 Y203 0. 01%_1. 0%和Si02 0. 01%—1...

【专利技术属性】
技术研发人员：施利毅，徐东，钟庆东，吴振红，巫欣欣，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]