ＺｎＯ突波吸收器的制备方法及ＺｎＯ突波吸收器技术

ＺｎＯ突波吸收器及其制备方法，它涉及突波吸收器及其制备方法。为了解决目前的ＺｎＯ突波吸收器原料混合均匀性差、粉体粒径大，性能差的问题。ＺｎＯ突波吸收器由ＺｎＯ瓷片和ＺｎＯ瓷片表面的银电极制成；ＺｎＯ瓷片由ＺｎＯ、Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］、ＭｎＯ↓［２］、Ｃｏ↓［２］Ｏ↓［３］和Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］制成或由ＺｎＯ、ＳｎＯ、Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］、ＭｎＯ↓［２］和Ｃｏ↓［２］Ｏ↓［３］制成。其制备方法：（一）称取原料；（二）溶解原料并调节混合液ｐＨ值；（三）老化、过滤，洗涤、干燥、焙烧；（四）压片、煅烧；（五）涂银浆料再焙烧，即得到ＺｎＯ突波吸收器。本发明专利技术制备的ＺｎＯ突波吸收器原料混合均匀，粉体粒径小为１０～４０ｎｍ，其压敏电压为９８８．２Ｖ／ｍｍ，非线性系数达８７．２，漏电流为０．１４μＡ。本发明专利技术制备ＺｎＯ突波吸收器的方法简单，而且ＺｎＯ瓷片煅烧温度比现有工艺低３００～４５０℃，可有效地降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及突波吸收器及其制备方法。
技术介绍
突波吸收器是一种具有瞬间态电压抑制功能的电子元件，可以替代瞬态抑制二极管或齐纳二极管与和电容器的组合。随着手持式电子产品(手机、手提电脑、PDA、数字相机、医疗仪器等)的广泛使用，对其电路系统的速度要求越来越高。ZnO突波吸收器成为解决这一难题的首选，但是目前的ZnO突波吸收器由于原料混合均匀性差、粉体粒径大，导致ZnO突波吸收器的性能无法得到提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决目前的ZnO突波吸收器原料混合均匀性差、粉体粒径大，性能差的问题，而提供。ZnO突波吸收器由ZnO瓷片和ZnO瓷片表面的银电极制成；其中ZnO瓷片由ZnO、Sb2O3、Bi2O3、MnO2、Co2O3和Cr2O3按94～95.5∶0.25～0.75∶0.5∶2∶0.25∶0.25的摩尔比制成。上述ZnO突波吸收器按以下步骤制备(一)按94～95.5∶0.5～1.5∶1∶2∶0.5∶0.5的摩尔比称取浓度为分析纯的Zn(NO3)2·6H2O、SbCl3、Bi(NO3)3·5H2O、MnSO4·H2O、Co(NO3)2·6H2O和Cr(NO3)3·9H2O；(二)将称取的Zn(NO3)2·6H2O、MnSO4·H2O、Co(NO3)2·6H2O和Cr(NO3)3·9H2O溶解于蒸馏水中，Bi(NO3)3·5H2O溶解于硝酸溶液，SbCl3溶解于盐酸溶液，再将上述三种溶液混合，并缓慢加入Na2CO3溶液调节混合液pH值至6～7；(三)混合液在40～60℃的条件下加热1～2h，之后过滤，固相物经蒸馏水洗涤、干燥后再在500～600℃、空气环境中焙烧1～2h，得到ZnO瓷片粉体；(四)对ZnO瓷片粉体施加压强为1MPa～2MPa的压力，再在800～950℃的条件下煅烧1～2h，得到ZnO瓷片；(五)将导电银浆料涂覆于ZnO瓷片表面，再在500～650℃的条件下焙烧0.2～0.5h，即得到ZnO突波吸收器。ZnO突波吸收器由ZnO瓷片和ZnO瓷片表面的银电极制成；其中ZnO瓷片由ZnO、SnO、Bi2O3、MnO2和Co2O3按94～95.5∶0.5～1.5∶0.5∶2∶0.25的摩尔比制成。上述ZnO突波吸收器按以下步骤制备(一)按94～95.5∶0.5～1.5∶1∶2∶0.5的摩尔比称取浓度为分析纯的Zn(NO3)2·6H2O、SnCl2、Bi(NO3)3·5H2O、MnSO4·H2O和Co(NO3)2·6H2O；(二)将称取的Zn(NO3)2·6H2O、MnSO4·H2O和Co(NO3)2·6H2O溶解于蒸馏水中，Bi(NO3)3·5H2O溶解于硝酸溶液，SnCl2溶解于盐酸溶液，再将上述三种溶液混合，并缓慢加入Na2CO3溶液调节混合液pH值至6～7；(三)混合液在40～60℃的条件下加热1～2h，之后过滤，固相物经蒸馏水洗涤、干燥后再在500～600℃、空气环境中焙烧1～2h，得到ZnO瓷片粉体；(四)对ZnO瓷片粉体施加压强为1MPa～2MPa的压力，再在800～950℃的条件下煅烧1～2h，得到ZnO瓷片；(五)将导电银浆料涂覆于ZnO瓷片表面，再在500～650℃的条件下焙烧0.2～0.5h，即得到ZnO突波吸收器。本专利技术制备的ZnO突波吸收器原料混合均匀，粉体粒径小为10～40nm，活性高，其压敏电压为988.2V/mm，非线性系数达87.2，漏电流为0.14μA，耐冲击电流为1000A～10000A。本专利技术制备的ZnO突波吸收器密度大小为5.0～5.6kg/m3，性能好，可用于制造体积为0.8mm3的超小型突波吸收器，适合电路系统速度更快、工作电压更低、体积更小、击穿电压更高的要求。本专利技术制备ZnO突波吸收器的方法简单，易于操作，而且ZnO瓷片粉体煅烧温度比现有工艺低300～450℃，节约能耗，可有效地降低生产成本。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式ZnO突波吸收器由ZnO瓷片和ZnO瓷片表面的银电极制成；其中ZnO瓷片由ZnO、Sb2O3、Bi2O3、MnO2、Co2O3和Cr2O3按94～95.5∶0.25～0.75∶0.5∶2∶0.25∶0.25的摩尔比制成。具体实施例方式二本实施方式与具体实施方式一的不同点是ZnO瓷片由ZnO、Sb2O3、Bi2O3、MnO2、Co2O3和Cr2O3按94.5～95∶0.3～0.7∶0.5∶2∶0.25∶0.25的摩尔比制成。其它与实施方式一相同。具体实施例方式三本实施方式与具体实施方式一的不同点是ZnO瓷片由ZnO、Sb2O3、Bi2O3、MnO2、Co2O3和Cr2O3按95∶0.5∶0.5∶2∶0.25∶0.25的摩尔比制成。其它与实施方式一相同。具体实施例方式四本实施方式ZnO突波吸收器由ZnO瓷片和ZnO瓷片表面的银电极制成；其中ZnO瓷片由ZnO、SnO、Bi2O3、MnO2和Co2O3按94～95.5∶0.5～1.5∶0.5∶2∶0.25的摩尔比制成。具体实施例方式五本实施方式与具体实施方式四的不同点是ZnO瓷片由ZnO、SnO、Bi2O3、MnO2和Co2O3按94.5～95∶0.6～1.4∶0.5∶2∶0.25的摩尔比制成。其它与实施方式四相同。具体实施例方式六本实施方式与具体实施方式四的不同点是ZnO瓷片由ZnO、SnO、Bi2O3、MnO2和Co2O3按95∶1∶0.5∶2∶0.25的摩尔比制成。其它与实施方式四相同。具体实施例方式七本实施方式ZnO突波吸收器按以下步骤制备(一)按94～95.5∶0.5～1.5∶1∶2∶0.5∶0.5的摩尔比称取浓度为分析纯的Zn(NO3)2·6H2O、SbCl3、Bi(NO3)3·5H2O、MnSO4·H2O、Co(NO3)2·6H2O和Cr(NO3)3·9H2O；(二)将称取的Zn(NO3)2·6H2O、MnSO4·H2O、Co(NO3)2·6H2O和Cr(NO3)3·9H2O溶解于蒸馏水中，Bi(NO3)3·5H2O溶解于硝酸溶液，SbCl3溶解于盐酸溶液，再将上述三种溶液混合，并缓慢加入Na2CO3溶液调节混合液pH值至6～7；(三)混合液在40～60℃的条件下加热1～2h，之后过滤，固相物经蒸馏水洗涤、干燥后再在500～600℃、空气环境中焙烧1～2h，得到ZnO瓷片粉体；(四)对ZnO瓷片粉体施加压强为1MPa～2MPa的压力，再在800～950℃的条件下煅烧1～2h，得到ZnO瓷片；(五)将导电银浆料涂覆于ZnO瓷片表面，再在500～650℃的条件下焙烧0.2～0.5h，即得到ZnO突波吸收器。本实施方式制备ZnO突波吸收器的方法可把Sb、Bi、Mn、Co和Cr的离子均匀掺杂到ZnO瓷片中；而与现有高温烧结法掺杂离子只存在于晶界不同。本实施方式中导电银浆料采用丝网印刷法涂覆于ZnO瓷片表面。具体实施例方式八本实施方式与具体实施方式七的不同点是步骤(二)中蒸馏水与Zn(NO3)2·6H2O的体积比为70～100∶1，Bi(NO3)3·5H2O与硝酸溶液的体积比为1∶2～10；SbCl3与盐酸溶液的体积比为1∶4～10。其它步骤与实施方式七相同。具体实施例方式九本实施方式与具体实施方式七或八的不同点是步骤(二)中的硝酸溶液为浓硝酸或稀硝酸；盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＺｎＯ突波吸收器，其特征在于ＺｎＯ突波吸收器由ＺｎＯ瓷片和ＺｎＯ瓷片表面的银电极制成；其中ＺｎＯ瓷片由ＺｎＯ、Ｓｂ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］、ＭｎＯ↓［２］、Ｃｏ↓［２］Ｏ↓［３］和Ｃｒ↓［２］Ｏ↓［３］按９４～９５．５∶０．２５～０．７５∶０．５∶２∶０．２５∶０．２５的摩尔比制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕树臣，高宏玲，杨明珠，
申请(专利权)人：哈尔滨师范大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]