本發(fā)明涉及一種壓敏電阻器材料領(lǐng)域，特別是涉及一種以氧化鋅、氧化釔和氧化鐿為主要成分的壓敏電阻材料。

背景技術(shù)：

壓敏電阻是一種具有非線性伏安特性的電阻器件，主要用于在電路承受過(guò)壓時(shí)進(jìn)行電壓嵌位，吸收多余的電流以保護(hù)敏感器件。英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡(jiǎn)寫為“VDR”，或者叫做“Varistor”。壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體，所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個(gè)品種。壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個(gè)相對(duì)固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)后級(jí)電路的保護(hù)。壓敏電阻的主要參數(shù)有：壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時(shí)間等。壓敏電阻的最大特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時(shí)，流過(guò)它的電流極小，相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門，當(dāng)電壓超過(guò)UN時(shí)，它的阻值變小，這樣就使得流過(guò)它的電流激增而對(duì)其他電路的影響變化不大從而減小過(guò)電壓對(duì)后續(xù)敏感電路的影響。利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過(guò)電壓，保護(hù)電路免受過(guò)電壓的損害。

但是，隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，尤其是大規(guī)模智能電路的迅猛發(fā)展，使得對(duì)元器件尤其是電阻器的要求越來(lái)越高，目前的壓敏電阻器已不能滿足發(fā)展的需要，新型高性能大容量的電阻器和電阻材料受到了廣泛的研究，壓敏電阻材料和壓敏電阻是其中一個(gè)重要的研究方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種具備高電壓梯度和優(yōu)良電性能的壓敏電阻材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

一種壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

其中，所述稀土燒結(jié)物的通式為Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉，且0.2≤x≤2.5，0.2≤y≤2.5。

優(yōu)選的是，所述的壓敏電阻材料，1≤x≤2，1.8≤y≤2.2。

優(yōu)選的是，所述的壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

其中，所述稀土燒結(jié)物的通式為Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉，且1≤x≤2，1.8≤y≤2.2。

優(yōu)選的是，所述的壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

優(yōu)選的是，所述的壓敏電阻材料，所述氧化鋅、氧化釔、二氧化鈦、氧化鐿、氧化錫、氧化硒、鈦酸鍶、氧化錸、碳酸錳、二氧化硅、硝酸鋁和Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉的粒徑為100～120nm。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)引入與鋅離子半徑相近的釔離子和鐿離子(Y³⁺半徑為0.088nm，Yb³⁺半徑為0.09nm，Zn²⁺半徑為0.06nm)，使得以氧化鋅為主要成分的傳統(tǒng)配方轉(zhuǎn)變?yōu)橐匝趸\、氧化釔和氧化鐿為主要成分的新配方。結(jié)合新配方中各種添加劑，使得所得到的壓敏電阻材料具有較高的非線性系數(shù)、較低的泄露電流、較強(qiáng)的抗大電流能力和較高的電壓梯度。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

一實(shí)施方式的壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

其中，稀土燒結(jié)物的通式為Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉，且0.2≤x≤2.5，0.2≤y≤2.5。

該壓敏電阻材料的制備方法如下(以下實(shí)施例的制備方法同此方法)：

步驟1)按配比分別稱取上述各種添加材料，并混合，得一混合物；上述所有材料除稀土燒結(jié)物外均可在國(guó)內(nèi)廠家直接購(gòu)買；

步驟2)將混合物進(jìn)行球磨1小時(shí)，去離子水洗3次，隨后烘干過(guò)篩，得到粉體；

步驟3)將得到的粉體倒入球磨罐中，加入等體積的去離子水，密封球磨罐，隨后將球磨罐置于星式球磨機(jī)上，以700～800r/min濕磨8小時(shí)；

步驟4)取出，將其置于200℃下烘烤2小時(shí)，過(guò)篩，得到最終的壓敏電阻材料；過(guò)篩時(shí)可優(yōu)選合適篩孔，以使得得到的粉體粒徑在100～120nm。

后續(xù)可通過(guò)添加適量聚乙烯醇，混勻烘干后，即得到壓敏電阻生料。

稀土燒結(jié)物Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉的制備方法如下：

步驟a)按比例稱取相應(yīng)重量的氧化釤、氧化鑭和氧化釹，將其研磨1小時(shí)，隨后充分混勻；

步驟b)在400℃預(yù)熱1小時(shí)，隨后在氮?dú)夥諊?000℃下灼燒2小時(shí)；

步驟c)待自然冷卻后，研磨得到的燒結(jié)物至微米級(jí)；

步驟d)去離子水洗3次，隨后烘干，得到稀土燒結(jié)物。

在一優(yōu)選的實(shí)施例中，上述壓敏電阻材料，稀土燒結(jié)物Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉中，1≤x≤2，1.8≤y≤2.2。稀土燒結(jié)物比起單一的金屬氧化物，更加能夠增加壓敏電阻的非線性系數(shù)，并且能夠極大地提升壓敏電阻的電壓梯度，且由于稀土燒結(jié)物的耐低溫耐高溫及耐候耐腐抗裂性能，添加了少量稀土燒結(jié)物的壓敏電阻相比于傳統(tǒng)壓敏電阻，具有更優(yōu)異的使用性能，更耐用，可適應(yīng)更多復(fù)雜多變的環(huán)境，如高輻射、或高溫、或高濕、或低溫等惡劣環(huán)境。

在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，上述壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

其中，稀土燒結(jié)物的通式為Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉，且1≤x≤2，1.8≤y≤2.2。

在又一優(yōu)選的實(shí)施例中，上述壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

此外，所用氧化鋅、氧化釔、二氧化鈦、氧化鐿、氧化錫、氧化硒、鈦酸鍶、氧化錸、碳酸錳、二氧化硅、硝酸鋁和Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉的粒徑應(yīng)被限制，優(yōu)選范圍為100～120nm。若粒徑小于100nm，則會(huì)使得氧化鋅、氧化鐿和氧化釔過(guò)度生長(zhǎng)，從而降低氧化鋅、氧化鐿和氧化釔晶粒的均勻性；若粒徑大于120nm，則會(huì)降低氧化鋅、氧化鐿和氧化釔晶界耗盡層的施主濃度，降低氧化鋅、氧化鐿和氧化釔晶粒的電導(dǎo)率。

實(shí)施例1

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

實(shí)施例2

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

實(shí)施例3

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

實(shí)施例4

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

實(shí)施例5

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

以下是實(shí)施例1～5所得壓敏電阻材料的性能測(cè)試數(shù)據(jù)表：

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。