[发明专利]一种低压压敏陶瓷材料及其制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种低压压敏陶瓷材料及其制备方法，属于电器元件及其材料制造技术领域

二、技术背景

随着电子产品的小型化、集成化、低压化发展，对低压压敏陶瓷材料的需求越来越大。压敏陶瓷具有电容效应和压敏电阻效应，能起到过电压保护和滤除噪声的双重作用。目前ZnO压敏陶瓷应用最广泛，而其静电容过小、介电常数小(约10³左右)、压敏电压不够低(＞20V/mm)，难以制造几伏的压敏电阻。SrTiO₃对比ZnO压敏陶瓷材料，不但具有优良的非欧姆特性，而且还具有静电容大(是ZnO的3-10倍)。特别是在低压领域内，其电容量大于0.01μF，是ZnO压敏陶瓷难以比拟的。随着SrTiO₃压敏陶瓷应用的广度和深度的拓展，对SrTiO₃压敏陶瓷材料的性能要求也不断提高。由于压敏陶瓷性能取决于材料的成分结构以及制备工艺。所以通过掺杂一些稀土元素氧化物和改进制备工艺来获得性能好的SrTiO₃压敏陶瓷材料。

SrTiO₃压敏陶瓷的生产现在大多采用一次烧成法，其工艺比传统的二次烧成法简单。但是该类材料必须在还原气氛中烧结，才能使晶粒充分半导化，还须经过氧化热处理使SrTiO3压敏陶瓷的晶界绝缘化从而获得压敏特性。生产过程中，还原性气氛通常由N₂+H₂提供，这不仅增加了制备成本和工艺控制的难度，而且在制备过程中还存在安全性问题。所以着眼于SrTiO₃压敏陶瓷大规模应用来说，寻找更简单和更安全制备方法有重要意义。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种低压压敏陶瓷材料及其制备方法。该制备方法能够制备出一种低压，性能较好的压敏陶瓷材料，并且制备工艺简单，安全性能可靠。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种低压压敏陶瓷材料，所述材料含A、B两组分及含量按质量百分比为：

A、57.4％SrO+40.7％TiO₂+0.7％Nb₂O₅+0.8％CeO₂+0.4％MnO

B、92.4％Al₂O₃+0.1％Co₂O₃+3.5％MnO+2.5％Cr₂O₃+0.3％SiO₂+1.5％TiO₂

将上述A、B两组分按质量比4∶6～6∶4混合。

另一技术方案是所述材料含A、B两组分及含量按质量百分比为：

A、57.4％SrO+40.7％TiO₂+0.7％Nb₂O₅+0.8％CeO₂+0.4％MnO

B、92.4％Al₂O₃+0.1％Co₂O₃+3.5％MnO+2.5％Cr₂O₃+0.3％SiO₂+1.5％TiO₂

将上述A、B两组分按质量比4∶6混合

另一技术方案是所述材料含A、B两组分及含量按质量百分比为：

A：57.4％SrO+40.7％TiO₂+0.7％Nb₂O₅+0.8％CeO₂+0.4％MnO

B：92.4％Al₂O₃+0.1％Co₂O₃+3.5％MnO+2.5％Cr₂O₃+0.3％SiO₂+1.5％TiO₂

在上述A、B组合物按质量比5∶5混合。

另一技术方案是所述材料含A、B两组分及含量(质量比)为：

A：57.4％SrO+40.7％TiO₂+0.7％Nb₂O₅+0.8％CeO₂+0.4％MnO