稀土氧化物掺杂的ZnO-Bi*O*系压敏陶瓷熟料制备工艺制造技术

技术编号:3103300 阅读:194 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种稀土氧化物掺杂的ZnO-Bi↓[2]O↓[3]系压敏陶瓷的熟料制备工艺,将除Al(NO↓[3])↓[3].9H↓[2]O以外的组分先于900℃预烧30分钟,然后与Al(NO↓[3])↓[3].9H↓[2]O和余量ZnO混合球磨造粒,再压制成生坯,经排胶后以100~200℃/小时的速率从室温升至1180℃保温4小时,并以60~200℃/小时的速率降至室温;烧结体在经过600~800℃热处理2小时,降温速率为0.1~2℃/分钟后得到的稀土氧化物掺杂ZnO-Bi↓[2]O↓[3]系压敏陶瓷大形试样,其电气性能的均匀性明显改善,并很大程度上抑制了“软心”现象,可用于制造超/特高压输电系统的雷电防护避雷器产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷的制备方法,特别涉及一种稀土氧化物掺杂的ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷熟料制备工艺。
技术介绍
提高ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷电位梯度的常规方法是减小ZnO晶粒的尺寸。如果在ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷中掺杂适量的稀土氧化物,稀土氧化物或其所形成的相仅存在于晶界处,起到显著的“钉扎”作用,明显抑制了ZnO晶粒的生长,可使ZnO晶粒尺寸降到5μm左右,因而相应的电位梯度值可达到400V/mm或以上。所以掺杂稀土氧化物是公认的提高ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷电位梯度的主要方法。目前,稀土氧化物掺杂方法只涉及对小形试样(约φ10×1mm)的研究;稀土氧化物掺杂对大形试样(大于φ50×24mm)的结构及整体电气性能的影响未见有报道。实验结果表明,稀土氧化物掺杂ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷按传统的热处理工艺制备的大形试样,其电位梯度沿轴向的分布是不均匀的,即表层电位梯度高而内层低,这种现象称之为“软心”现象。“软心”现象的出现表明稀土氧化物的掺杂改变了ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷的显微结构,尤其是晶界结构,进而影响到压敏陶瓷的电气性能。通过X射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土氧化物掺杂的ZnO-Bi↓[2]O↓[3]系压敏陶瓷熟料制备工艺,其特征在于,包括下述步骤:1)按摩尔百分比取Bi↓[2]O↓[3]、Cr↓[2]O↓[3]、Co↓[2]O↓[3]、Ni↓[2]O↓[3]、MnCO↓[3]、 SiO↓[2]、Ce↓[2]O↓[3]和Gd↓[2]O↓[3]各为0.3~0.7%,Sb↓[2]O↓[3]为0.7~1.2%,H↓[3]BO↓[3]为0.05~0.1%,Al(NO↓[3])↓[3].9H↓[2]O为0.002~0.006%,ZnO为94~97%进行称量;2)将除ZnO、Al(NO↓[3])↓[3].9H↓[2]O以外的所有组分混合球...

【技术特征摘要】
1.一种稀土氧化物掺杂的ZnO-Bi2O3系压敏陶瓷熟料制备工艺,其特征在于,包括下述步骤1)按摩尔百分比取Bi2O3、Cr2O3、Co2O3、Ni2O3、MnCO3、SiO2、Ce2O3和Gd2O3各为0.3~0.7%,Sb2O3为0.7~1.2%,H3BO3为0.05~0.1%,Al(NO3)3·9H2O为0.002~0.006%,ZnO为94~97%进行称量;2)将除ZnO、Al(NO3)3·9H2O以外的所有组分混合球磨20小时,于120℃烘干后升温至900℃预烧30分钟;3)预烧后的上述组分经粉碎与ZnO、Al(NO3)3·9H2O混合,加入聚乙烯醇水溶液球磨20小时制成浆料,然后...

【专利技术属性】
技术研发人员:李盛涛成鹏飞
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:87[中国|西安]

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