本發(fā)明涉及電工材料領(lǐng)域，特別是一種高電位梯度避雷器用氧化鋅壓敏電阻陶瓷。

背景技術(shù)：

壓敏電阻是一類具有非線性伏安（u-i）特性的電阻元件，它們作為過(guò)電壓保護(hù)器和限壓器已廣泛應(yīng)用于電器、電子、建筑、通信、軍事等領(lǐng)域。

1908年起人類就有了碳化硅（sic）壓敏特性的研究，首先是利用sic材料的單向?qū)щ娦灾瞥呻娏髡髌鳎缓笥?930年制備出sic避雷器，其在氧化鋅（zno）壓敏電阻出現(xiàn)之前一直是制作壓敏電阻的重要材料。

日本松下電器公司于1968年成功研制出了zno壓敏電阻，并于1976年和1979年開發(fā)出避雷器元件和高能電流吸收器，zno壓敏電阻隨后得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，成為制造壓敏電阻的主導(dǎo)材料。

二十世紀(jì)八十年代，二氧化鈦（tio2）壓敏電阻被開發(fā)出來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)tio2壓敏電阻做了廣泛的研究。日本的宮林進(jìn)等通過(guò)將sb2o3、bi2o3和sio2等摻入到tio2中，制備出同時(shí)具有電容效應(yīng)和壓敏效應(yīng)的復(fù)合功能電子陶瓷材料，壓敏電壓范圍為7～30v，非線性系數(shù)約為3。后來(lái)kutty等人以batio3為基體采用晶界擴(kuò)散技術(shù)制備出非線性系數(shù)范圍30～50的壓敏電阻。國(guó)內(nèi)李紅耘等人通過(guò)在tio2壓敏電阻中摻入ceo2改善其微觀結(jié)構(gòu)和非線性，壓敏電壓梯度約為15v/mm，非線性系數(shù)為6。

1995年，pianaro等人報(bào)道了二氧化錫（sno2）壓敏電阻具有顯著的非線性伏安特性，在此之后出現(xiàn)了許多關(guān)于sno2壓敏電阻的相關(guān)報(bào)道。國(guó)內(nèi)山東大學(xué)李長(zhǎng)鵬等人在sno2壓敏電阻做了大量的研究，報(bào)道了sno2-co2o3-sb2o3系和sno2-lico3-nb2o5系壓敏電阻，所制備的樣品非線性系數(shù)范圍為9.9～19.6。華南理工大學(xué)的盧振亞等人于2009年制備出電學(xué)性能接近實(shí)用化的sno2壓敏電阻樣品，壓敏電壓梯度大約為350v/mm，非線性系數(shù)達(dá)到50，漏電流小于5μa，直徑為14mm的壓敏電阻樣品能夠經(jīng)受2000a的8/20μs脈沖電流沖擊試驗(yàn)。

到目前為止，根據(jù)壓敏電阻主體材料的不同，壓敏電阻主要有sic體系、tio2體系、sno2體系、zno體系這幾種材料體系：

(1)sic壓敏電阻。sic最早被發(fā)現(xiàn)具有壓敏特性，但存在著非線性和能量吸收能力有限的缺點(diǎn)，不能滿足日益增長(zhǎng)的電子線路和電力系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)的需要，其在壓敏電阻領(lǐng)域已經(jīng)基本上被其他材料體系所取代。

(2)tio2壓敏電阻。tio2壓敏電阻的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，通流能力和電容量都要比zno壓敏電阻高，易實(shí)現(xiàn)低壓化，其中在低壓壓敏電阻領(lǐng)域已經(jīng)成為性能較好的一類過(guò)電壓保護(hù)元件，但是tio2壓敏電阻難以高壓化限制了其在高壓壓敏電阻領(lǐng)域中的應(yīng)用。

(3)sno2壓敏電阻。在目前的報(bào)道中，sno2壓敏電阻無(wú)論是在小電流性能還是大電流性能已經(jīng)逐漸接近于可以實(shí)用化的水平，但是跟壓敏電阻主流材料zno壓敏電阻相比，在性能上尤其是耐脈沖電流沖擊能力上有一定差距。

(4)zno壓敏電阻。與sic壓敏電阻相比較，zno壓敏電阻發(fā)展得較晚，但是最近幾十年其性能獲得了極大改善，具有成本低、制造方便、非線性系數(shù)大、響應(yīng)時(shí)間短、殘壓低、使用壽命長(zhǎng)和泄露電流小等一系列優(yōu)良特點(diǎn)。zno壓敏電阻在大多數(shù)電力應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)取代了sic壓敏電阻，其相關(guān)研究、開發(fā)及生產(chǎn)已經(jīng)成為壓敏電阻的主要內(nèi)容。

隨著輸電電壓等級(jí)的不斷提高，對(duì)輸電系統(tǒng)特別是對(duì)輸送特高壓的系統(tǒng)，設(shè)備絕緣問(wèn)題日益突出，而研發(fā)出高梯度、低殘壓的zno壓敏電阻，名將其組裝成的高性能的避雷器以降低系統(tǒng)的絕緣水平，減小輸變電設(shè)備的重量和體積，提高輸電系統(tǒng)的可靠性則是一個(gè)不錯(cuò)的解決問(wèn)題的辦法。

中國(guó)發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01410673596.1，申請(qǐng)時(shí)間：2014-11-21）提到了一種高電位梯度zno壓敏電阻材料，以納米級(jí)氧化鋅為主體材料，添加微米級(jí)添加物，具體組分包含：納米級(jí)zno94.0～97.0%，微米級(jí)添加物bi2o30.35～0.8%、sb2o31.0～2.0%、cr2o30.4～0.7%、co2o30.35～0.7%、mno20.5～0.7%、稀土氧化物0.02～1.1%，其中，稀土氧化物為pr6o11、la2o3、y2o3、sm2o3、nd2o3、ceo2、eu2o3、dy2o3、er2o3中的2～3種。上述一種高電位梯度zno壓敏電阻材料的電壓梯度最大值為1100v/mm，漏電流范圍為1.2～4.3μa。

有鑒于此，本發(fā)明采用新的基礎(chǔ)配方、不同的稀土氧化物以及不同的燒結(jié)工藝，得到了一種綜合性能更強(qiáng)的高電位梯度避雷器用氧化鋅壓敏電阻陶瓷，以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高電位梯度避雷器用氧化鋅壓敏電阻陶瓷，其具有電壓梯度更高、漏電流更小、非線性系數(shù)更大等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種高電位梯度避雷器用氧化鋅壓敏電阻陶瓷，其特征在于，包括具有如下摩爾百分含量的組分：納米級(jí)zno95.05%～95.8%、bi2o30.7%、mno20.5%、sb2o31%、co2o31%、cr2o30.5%、ni2o30.5%、tm2o30～0.5%、lu2o30～0.25%；

一種制造權(quán)利要求1所述的高電位梯度避雷器用氧化鋅壓敏電阻陶瓷的方法，其特征在于，包括如下制備步驟：

（1）初次球磨

將上述摩爾配比的bi2o3、mno2、sb2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3、tm2o3和lu2o3與調(diào)滑劑、分散劑于瑪瑙罐內(nèi)混合均勻，然后倒入行星式球磨機(jī)中濕法球磨5～10h；

（2）二次球磨

按上述摩爾配比將納米級(jí)zno加入到步驟（1）研磨后的漿料中，進(jìn)行二次球磨10h，然后將研磨的濕漿料在60～80℃下烘干，得到混合漿料；

（3）預(yù)燒結(jié)

采用高溫電爐預(yù)燒結(jié)上述混合漿料，然后自然冷卻，降至室溫；

（4）三次球磨

先將預(yù)燒結(jié)后的粉料置于瑪瑙罐內(nèi)，加入調(diào)滑劑，在行星式球磨機(jī)中濕法球磨5～10h，烘干；

（5）造粒成型

先配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的聚乙烯醇（pva）去離子水溶液，然后將步驟（4）中的粉料與該pva水溶液按質(zhì)量比10:1混合均勻，磨細(xì)后過(guò)80目篩網(wǎng)造粒，最后將干燥的顆粒料放入液壓壓片機(jī)中壓片成型；

（6）二次燒結(jié)

采用高溫電爐進(jìn)行二次燒結(jié)，得到壓敏電阻陶瓷片；

（7）被銀

在清洗并烘干后的陶瓷片上下表面涂覆中溫銀電極漿料，并在600℃燒滲20分鐘以形成歐姆接觸。

優(yōu)選的，上述預(yù)燒結(jié)步驟中的溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至450℃，升溫時(shí)間為45min；

在450℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min。

優(yōu)選的，上述造粒成型步驟中，采用直徑15mm的圓柱形模具，成型壓力為10mpa，成型時(shí)間3min。

優(yōu)選的，上述二次燒結(jié)步驟中，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至500℃，升溫時(shí)間為160-180min；

在500℃時(shí)進(jìn)行保溫排膠，保溫時(shí)間為60-90min；

從500℃至800℃，升溫時(shí)間為60-90min；

從800℃至1200℃，升溫時(shí)間為120-150min；

在1200℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120-160min；

自然冷卻，降至室溫。

本發(fā)明的有益效果：加入ni2o3有助于在zno壓敏電阻的晶界處生成第二相，起到抑制晶粒生長(zhǎng)的作用，從而減小晶粒尺寸提高電壓梯度；稀土氧化物tm2o3、lu2o3與bi2o3固溶形成大量富含bi的lu-tm相，其分布在晶界層中起到“釘扎”作用，將進(jìn)一步細(xì)化陶瓷的晶粒尺寸提高電壓梯度；本發(fā)明所制備的氧化鋅壓敏電阻陶瓷的最高電壓梯度可達(dá)1200v/mm，具有電壓梯度高、非線性系數(shù)大、漏電流小、晶粒尺寸小的優(yōu)點(diǎn)，綜合性能良好；此外，還可通過(guò)調(diào)整配料成分及其比例、燒結(jié)溫度等得到具有不同電壓梯度的高性能避雷器用氧化鋅壓敏電阻陶瓷。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述的實(shí)施例6的氧化鋅壓敏材料的sem圖譜；

圖2是本發(fā)明所述的實(shí)施例7的氧化鋅壓敏材料的sem圖譜；

圖3是本發(fā)明所述的實(shí)施例8的氧化鋅壓敏材料的sem圖譜；

圖4是本發(fā)明所述的實(shí)施例6的氧化鋅壓敏材料的xrd圖譜；

圖5是本發(fā)明所述的實(shí)施例7的氧化鋅壓敏材料的xrd圖譜；

圖6是本發(fā)明所述的實(shí)施例8的氧化鋅壓敏材料的xrd圖譜。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

本實(shí)施例的配方如下：納米級(jí)zno95.8%、bi2o30.7%、mno20.5%、sb2o31%、co2o31%、ni2o30.5%、cr2o30.5%。

制備方法：

（1）初次球磨

將上述摩爾配比的bi2o3、mno2、sb2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3放于瑪瑙研磨罐中，加入無(wú)水乙醇作潤(rùn)滑劑，混合均勻后倒入行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h。

（2）二次球磨

按上述摩爾配比將納米級(jí)zno加入到步驟（1）研磨后的漿料中，進(jìn)行二次球磨10h，然后將研磨的濕漿料在60℃下烘干，得到混合漿料。

（3）預(yù)燒結(jié)

采用馬弗爐預(yù)燒結(jié)上述混合漿料，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至450℃，升溫時(shí)間為45min；

在450℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

然后自然冷卻，降至室溫。

（4）三次球磨

先將預(yù)燒結(jié)后的粉料置于瑪瑙研磨罐內(nèi)，加入無(wú)水乙醇作為調(diào)滑劑，在行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h，然后烘干。

（5）造粒成型

先配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的聚乙烯醇（pva）去離子水溶液，然后將步驟（4）中的粉料與該pva水溶液按質(zhì)量比10:1混合均勻，磨細(xì)后過(guò)80目篩網(wǎng)造粒，最后將干燥的顆粒料放入液壓壓片機(jī)中壓片成型，其中液壓壓片機(jī)中采用直徑15mm的圓柱形模具，成型壓力為10mpa，成型時(shí)間3min。

（6）二次燒結(jié)

將成型的壓片放置于馬弗爐中進(jìn)行二次燒結(jié)，得到壓敏電阻陶瓷片，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至500℃，升溫時(shí)間為180min；

在500℃時(shí)進(jìn)行保溫排膠，保溫時(shí)間為60min；

從500℃至800℃，升溫時(shí)間為60min；

從800℃至1100℃，升溫時(shí)間為120min；

在1100℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

自然冷卻，降至室溫。

（7）被銀

在清洗并烘干后的陶瓷片上下表面涂覆中溫銀電極漿料，并在600℃燒滲20min以形成歐姆接觸。

將所得的氧化鋅壓敏電阻陶瓷進(jìn)行性能測(cè)試，電壓梯度為596v/mm，非線性系數(shù)為26，漏電流為3.6μa。

實(shí)施例二

本實(shí)施例的配方如下：納米級(jí)zno95.55%、bi2o30.7%、mno20.5%、sb2o31%、co2o31%、cr2o30.5%、ni2o30.5%、lu2o30.25%。

制備方法：

（1）初次球磨

將上述摩爾配比的bi2o3、mno2、sb2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3和lu2o3放于瑪瑙研磨罐中，加入無(wú)水乙醇作潤(rùn)滑劑，混合均勻后倒入行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h。

（2）二次球磨

按上述摩爾配比將納米級(jí)zno加入到步驟（1）研磨后的漿料中，進(jìn)行二次球磨10h，然后將研磨的濕漿料在60℃下烘干，得到混合漿料。

（3）預(yù)燒結(jié)

采用馬弗爐預(yù)燒結(jié)上述混合漿料，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至450℃，升溫時(shí)間為45min；

在450℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

然后自然冷卻，降至室溫。

（4）三次球磨

先將預(yù)燒結(jié)后的粉料置于瑪瑙研磨罐內(nèi)，加入無(wú)水乙醇作為調(diào)滑劑，在行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h，然后烘干。

（5）造粒成型

先配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的聚乙烯醇（pva）去離子水溶液，然后將步驟（4）中的粉料與該pva水溶液按質(zhì)量比10:1混合均勻，磨細(xì)后過(guò)80目篩網(wǎng)造粒，最后將干燥的顆粒料放入液壓壓片機(jī)中壓片成型，其中液壓壓片機(jī)中采用直徑15mm的圓柱形模具，成型壓力為10mpa，成型時(shí)間3min。

（6）二次燒結(jié)

將成型的壓片放置于馬弗爐中進(jìn)行二次燒結(jié)，得到壓敏電阻陶瓷片，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至500℃，升溫時(shí)間為180min；

在500℃時(shí)進(jìn)行保溫排膠，保溫時(shí)間為60min；

從500℃至800℃，升溫時(shí)間為60min；

從800℃至1100℃，升溫時(shí)間為120min；

在1100℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

自然冷卻，降至室溫。

（7）被銀

在清洗并烘干后的陶瓷片上下表面涂覆中溫銀電極漿料，并在600℃燒滲20min以形成歐姆接觸。

將所得的氧化鋅壓敏電阻陶瓷進(jìn)行性能測(cè)試，電壓梯度為390v/mm，非線性系數(shù)為33，漏電流為2.7μa。

實(shí)施例三

本實(shí)施例的配方如下：納米級(jí)zno95.45%、bi2o30.7%、mno20.5%、sb2o31%、co2o31%、cr2o30.5%、ni2o30.5%、lu2o30.25%、tm2o30.1%。

制備方法：

（1）初次球磨

將上述摩爾配比的bi2o3、mno2、sb2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3、tm2o3和lu2o3放于瑪瑙研磨罐中，加入無(wú)水乙醇作潤(rùn)滑劑，混合均勻后倒入行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h。

（2）二次球磨

按上述摩爾配比將納米級(jí)zno加入到步驟（1）研磨后的漿料中，進(jìn)行二次球磨10h，然后將研磨的濕漿料在60℃下烘干，得到混合漿料。

（3）預(yù)燒結(jié)

采用馬弗爐預(yù)燒結(jié)上述混合漿料，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至450℃，升溫時(shí)間為45min；

在450℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

然后自然冷卻，降至室溫。

（4）三次球磨

先將預(yù)燒結(jié)后的粉料置于瑪瑙研磨罐內(nèi)，加入無(wú)水乙醇作為調(diào)滑劑，在行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h，然后烘干。

（5）造粒成型

先配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的聚乙烯醇（pva）去離子水溶液，然后將步驟（4）中的粉料與該pva水溶液按質(zhì)量比10:1混合均勻，磨細(xì)后過(guò)80目篩網(wǎng)造粒，最后將干燥的顆粒料放入液壓壓片機(jī)中壓片成型，其中液壓壓片機(jī)中采用直徑15mm的圓柱形模具，成型壓力為10mpa，成型時(shí)間3min。

（6）二次燒結(jié)

將成型的壓片放置于馬弗爐中進(jìn)行二次燒結(jié)，得到壓敏電阻陶瓷片，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至500℃，升溫時(shí)間為180min；

在500℃時(shí)進(jìn)行保溫排膠，保溫時(shí)間為60min；

從500℃至800℃，升溫時(shí)間為60min；

從800℃至1100℃，升溫時(shí)間為120min；

在1100℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

自然冷卻，降至室溫。

（7）被銀

在清洗并烘干后的陶瓷片上下表面涂覆中溫銀電極漿料，并在600℃燒滲20min以形成歐姆接觸。

將所得的氧化鋅壓敏電阻陶瓷進(jìn)行性能測(cè)試，電壓梯度為426v/mm，非線性系數(shù)為35，漏電流為2.1μa。

實(shí)施例四

本實(shí)施例的配方如下：納米級(jí)zno95.3%、bi2o30.7%、mno20.5%、sb2o31%、co2o31%、cr2o30.5%、ni2o30.5%、lu2o30.25%、tm2o30.4%。

制備方法：

（1）初次球磨

將上述摩爾配比的bi2o3、mno2、sb2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3、tm2o3和lu2o3放于瑪瑙研磨罐中，加入無(wú)水乙醇作潤(rùn)滑劑，混合均勻后倒入行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h。

（2）二次球磨

按上述摩爾配比將納米級(jí)zno加入到步驟（1）研磨后的漿料中，進(jìn)行二次球磨10h，然后將研磨的濕漿料在60℃下烘干，得到混合漿料。

（3）預(yù)燒結(jié)

采用馬弗爐預(yù)燒結(jié)上述混合漿料，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至450℃，升溫時(shí)間為45min；

在450℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

然后自然冷卻，降至室溫。

（4）三次球磨

先將預(yù)燒結(jié)后的粉料置于瑪瑙研磨罐內(nèi)，加入無(wú)水乙醇作為調(diào)滑劑，在行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h，然后烘干。

（5）造粒成型

先配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的聚乙烯醇（pva）去離子水溶液，然后將步驟（4）中的粉料與該pva水溶液按質(zhì)量比10:1混合均勻，磨細(xì)后過(guò)80目篩網(wǎng)造粒，最后將干燥的顆粒料放入液壓壓片機(jī)中壓片成型，其中液壓壓片機(jī)中采用直徑15mm的圓柱形模具，成型壓力為10mpa，成型時(shí)間3min。

（6）二次燒結(jié)

將成型的壓片放置于馬弗爐中進(jìn)行二次燒結(jié)，得到壓敏電阻陶瓷片，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至500℃，升溫時(shí)間為180min；

在500℃時(shí)進(jìn)行保溫排膠，保溫時(shí)間為60min；

從500℃至800℃，升溫時(shí)間為60min；

從800℃至1100℃，升溫時(shí)間為120min；

在1100℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

自然冷卻，降至室溫。

（7）被銀

在清洗并烘干后的陶瓷片上下表面涂覆中溫銀電極漿料，并在600℃燒滲20min以形成歐姆接觸。

將所得的氧化鋅壓敏電阻陶瓷進(jìn)行性能測(cè)試，電壓梯度為627v/mm，非線性系數(shù)為42，漏電流為1.7μa。

實(shí)施例五

本實(shí)施例的配方如下：納米級(jí)zno95.15%、bi2o30.7%、mno20.5%、sb2o31%、co2o31%、cr2o30.5%、ni2o30.5%、lu2o30.25%、tm2o30.4%。

制備方法：

（1）初次球磨

將上述摩爾配比的bi2o3、mno2、sb2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3、tm2o3和lu2o3放于瑪瑙研磨罐中，加入無(wú)水乙醇作潤(rùn)滑劑，混合均勻后倒入行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h。

（2）二次球磨

按上述摩爾配比將納米級(jí)zno加入到步驟（1）研磨后的漿料中，進(jìn)行二次球磨10h，然后將研磨的濕漿料在60℃下烘干，得到混合漿料。

（3）預(yù)燒結(jié)

采用馬弗爐預(yù)燒結(jié)上述混合漿料，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至450℃，升溫時(shí)間為45min；

在450℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

然后自然冷卻，降至室溫。

（4）三次球磨

先將預(yù)燒結(jié)后的粉料置于瑪瑙研磨罐內(nèi)，加入無(wú)水乙醇作為調(diào)滑劑，在行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h，然后烘干。

（5）造粒成型

先配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的聚乙烯醇（pva）去離子水溶液，然后將步驟（4）中的粉料與該pva水溶液按質(zhì)量比10:1混合均勻，磨細(xì)后過(guò)80目篩網(wǎng)造粒，最后將干燥的顆粒料放入液壓壓片機(jī)中壓片成型，其中液壓壓片機(jī)中采用直徑15mm的圓柱形模具，成型壓力為10mpa，成型時(shí)間3min。

（6）二次燒結(jié)

將成型的壓片放置于馬弗爐中進(jìn)行二次燒結(jié)，得到壓敏電阻陶瓷片，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至500℃，升溫時(shí)間為180min；

在500℃時(shí)進(jìn)行保溫排膠，保溫時(shí)間為60min；

從500℃至800℃，升溫時(shí)間為60min；

從800℃至1100℃，升溫時(shí)間為120min；

在1100℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

自然冷卻，降至室溫。

（7）被銀

在清洗并烘干后的陶瓷片上下表面涂覆中溫銀電極漿料，并在600℃燒滲20min以形成歐姆接觸。

將所得的氧化鋅壓敏電阻陶瓷進(jìn)行性能測(cè)試，電壓梯度為909v/mm，非線性系數(shù)為45，漏電流為1.2μa。

實(shí)施例六

本實(shí)施例的配方如下：納米級(jí)zno95.05%、bi2o30.7%、mno20.5%、sb2o31%、co2o31%、cr2o30.5%、ni2o30.5%、lu2o30.25%、tm2o30.5%。

制備方法：

（1）初次球磨

將上述摩爾配比的bi2o3、mno2、sb2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3、tm2o3和lu2o3放于瑪瑙研磨罐中，加入無(wú)水乙醇作潤(rùn)滑劑，混合均勻后倒入行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h。

（2）二次球磨

按上述摩爾配比將納米級(jí)zno加入到步驟（1）研磨后的漿料中，進(jìn)行二次球磨10h，然后將研磨的濕漿料在60℃下烘干，得到混合漿料。

（3）預(yù)燒結(jié)

采用馬弗爐預(yù)燒結(jié)上述混合漿料，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至450℃，升溫時(shí)間為45min；

在450℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

然后自然冷卻，降至室溫。

（4）三次球磨

先將預(yù)燒結(jié)后的粉料置于瑪瑙研磨罐內(nèi)，加入無(wú)水乙醇作為調(diào)滑劑，在行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h，然后烘干。

（5）造粒成型

先配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的聚乙烯醇（pva）去離子水溶液，然后將步驟（4）中的粉料與該pva水溶液按質(zhì)量比10:1混合均勻，磨細(xì)后過(guò)80目篩網(wǎng)造粒，最后將干燥的顆粒料放入液壓壓片機(jī)中壓片成型，其中液壓壓片機(jī)中采用直徑15mm的圓柱形模具，成型壓力為10mpa，成型時(shí)間3min。

（6）二次燒結(jié)

將成型的壓片放置于馬弗爐中進(jìn)行二次燒結(jié)，得到壓敏電阻陶瓷片，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至500℃，升溫時(shí)間為180min；

在500℃時(shí)進(jìn)行保溫排膠，保溫時(shí)間為60min；

從500℃至800℃，升溫時(shí)間為60min；

從800℃至1100℃，升溫時(shí)間為120min；

在1100℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

自然冷卻，降至室溫。

（7）被銀

在清洗并烘干后的陶瓷片上下表面涂覆中溫銀電極漿料，并在600℃燒滲20min以形成歐姆接觸。

將所得的氧化鋅壓敏電阻陶瓷進(jìn)行性能測(cè)試，電壓梯度為1200v/mm，非線性系數(shù)為46，漏電流為1.2μa。

實(shí)施例七

本實(shí)施例的配方如下：納米級(jí)zno95.05%、bi2o30.7%、mno20.5%、sb2o31%、co2o31%、cr2o30.5%、ni2o30.5%、lu2o30.25%、tm2o30.5%。

制備方法：

（1）初次球磨

將上述摩爾配比的bi2o3、mno2、sb2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3、tm2o3和lu2o3放于瑪瑙研磨罐中，加入無(wú)水乙醇作潤(rùn)滑劑，混合均勻后倒入行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h。

（2）二次球磨

按上述摩爾配比將納米級(jí)zno加入到步驟（1）研磨后的漿料中，進(jìn)行二次球磨10h，然后將研磨的濕漿料在60℃下烘干，得到混合漿料。

（3）預(yù)燒結(jié)

采用馬弗爐預(yù)燒結(jié)上述混合漿料，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至450℃，升溫時(shí)間為45min；

在450℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

然后自然冷卻，降至室溫。

（4）三次球磨

先將預(yù)燒結(jié)后的粉料置于瑪瑙研磨罐內(nèi)，加入無(wú)水乙醇作為調(diào)滑劑，在行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h，然后烘干。

（5）造粒成型

先配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的聚乙烯醇（pva）去離子水溶液，然后將步驟（4）中的粉料與該pva水溶液按質(zhì)量比10:1混合均勻，磨細(xì)后過(guò)80目篩網(wǎng)造粒，最后將干燥的顆粒料放入液壓壓片機(jī)中壓片成型，其中液壓壓片機(jī)中采用直徑15mm的圓柱形模具，成型壓力為10mpa，成型時(shí)間3min。

（6）二次燒結(jié)

將成型的壓片放置于馬弗爐中進(jìn)行二次燒結(jié)，得到壓敏電阻陶瓷片，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至500℃，升溫時(shí)間為180min；

在500℃時(shí)進(jìn)行保溫排膠，保溫時(shí)間為60min；

從500℃至800℃，升溫時(shí)間為60min；

從800℃至1080℃，升溫時(shí)間為120min；

在1080℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

自然冷卻，降至室溫。

（7）被銀

在清洗并烘干后的陶瓷片上下表面涂覆中溫銀電極漿料，并在600℃燒滲20min以形成歐姆接觸。

將所得的氧化鋅壓敏電阻陶瓷進(jìn)行性能測(cè)試，電壓梯度為1056v/mm，非線性系數(shù)為43，漏電流為1.8μa。

實(shí)施例八

本實(shí)施例的配方如下：納米級(jí)zno95.05%、bi2o30.7%、mno20.5%、sb2o31%、co2o31%、cr2o30.5%、ni2o30.5%、lu2o30.25%、tm2o30.5%。

制備方法：

（1）初次球磨

將上述摩爾配比的bi2o3、mno2、sb2o3、co2o3、cr2o3、ni2o3、tm2o3和lu2o3放于瑪瑙研磨罐中，加入無(wú)水乙醇作潤(rùn)滑劑，混合均勻后倒入行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h。

（2）二次球磨

按上述摩爾配比將納米級(jí)zno加入到步驟（1）研磨后的漿料中，進(jìn)行二次球磨10h，然后將研磨的濕漿料在60℃下烘干，得到混合漿料。

（3）預(yù)燒結(jié)

采用馬弗爐預(yù)燒結(jié)上述混合漿料，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至450℃，升溫時(shí)間為45min；

在450℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

然后自然冷卻，降至室溫。

（4）三次球磨

先將預(yù)燒結(jié)后的粉料置于瑪瑙研磨罐內(nèi)，加入無(wú)水乙醇作為調(diào)滑劑，在行星式球磨機(jī)中濕法球磨5h，然后烘干。

（5）造粒成型

先配置質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的聚乙烯醇（pva）去離子水溶液，然后將步驟（4）中的粉料與該pva水溶液按質(zhì)量比10:1混合均勻，磨細(xì)后過(guò)80目篩網(wǎng)造粒，最后將干燥的顆粒料放入液壓壓片機(jī)中壓片成型，其中液壓壓片機(jī)中采用直徑15mm的圓柱形模具，成型壓力為10mpa，成型時(shí)間3min。

（6）二次燒結(jié)

將成型的壓片放置于馬弗爐中進(jìn)行二次燒結(jié)，得到壓敏電阻陶瓷片，溫度控制與時(shí)間控制為：

從室溫至500℃，升溫時(shí)間為180min；

在500℃時(shí)進(jìn)行保溫排膠，保溫時(shí)間為60min；

從500℃至800℃，升溫時(shí)間為60min；

從800℃至1120℃，升溫時(shí)間為120min；

在1120℃時(shí)保持溫度，保溫時(shí)間為120min；

自然冷卻，降至室溫。

（7）被銀

在清洗并烘干后的陶瓷片上下表面涂覆中溫銀電極漿料，并在600℃燒滲20min以形成歐姆接觸。

將所得的氧化鋅壓敏電阻陶瓷進(jìn)行性能測(cè)試，電壓梯度為1100v/mm，非線性系數(shù)為39，漏電流為2.1μa。

上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)然，上述說(shuō)明并非對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也不僅限于上述例子，相關(guān)技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所作出的變化、改型、添加或減少、替換，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。