[发明专利]中压高能氧化锌电阻片的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中压高能氧化锌电阻片的制造方法，属于电阻片制备技术领域。

背景技术

从配方体系看，目前氧化锌电阻片主要分为ZnO-Bi₂O₃-Sb₂O₃系和ZnO-Bi₂O₃-TiO₂系。在ZnO-Bi₂O₃-Sb₂O₃系中Sb-2O-3在烧结过程中在氧化锌基质中形成尖晶石相Zn-7Sb-2O-(12),该相钉扎在氧化锌晶体之间,抑制了氧化锌晶粒的长大,因此适量的Sb-2O-3掺杂有利于氧化锌复合陶瓷烧结致密。其特点是晶粒粒径小（6-18μm）、梯度高 （200-300V/mm）、残压比低、但通流能力偏弱。ZnO-Bi₂O₃-TiO₂系电阻片的特点是晶粒平均粒径偏大（30-60μm）、梯度低（30-70V/mm）、通流能量高、但限制电压比（残压比偏高）。现有技术中，这两种体系均无法满足中压高通流，较低残压比的要求。因此，需要一种新的制造氧化锌电阻片的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种中压高能氧化锌电阻片的制造方法，本发明可大幅降低电阻片的中压电阻残压比，提高通流性能。

为解决上述技术问题，本发明中压高能氧化锌电阻片的制造方法，包括以下步骤：

（1）原料配比：以摩尔百分比计，添加料：三氧化二锑 0.5-1.2%、二氧化钛0.1-0.6%、三氧化二铋 0.5-1.3%、三氧化二钴0.8-2.1%、碳酸锰 0.6-1.3%、硝酸银0.001-0.003%、二氧化锡0.3-0.6%、碳酸锶0.002-0.005%、硼酸0.001-0.006%，余量为主料氧化锌；              

（2）球磨：按步骤（1）的配比称取除主料氧化锌外的所有组份即添加料加入球磨机中，按添加料：纯水=1:1比例加入纯水，搅拌球磨3-5小时；   

（3）添加料与氧化锌的混合及喷雾造粒：分散磨中加入球磨好的添加料、氧化锌及结合剂、硝酸铝，球磨2-4小时，结合剂与氧化锌的重量比为1:100，硝酸铝与添加料的重量比为1:300；控制浆料温度55℃-60℃，进行喷雾造粒，制成料粉；

（4）含水、成型：将制得的料粉按1-2%进行含水，陈腐12-24小时，按3.2-3.25g/cm³压制成产品；

（5）烧结：将压制得到的产品于420℃排除结合剂，反应时间20-24小时，再于1100-1200℃烧结，保温2-4小时。

步骤（3）中所述料粉的粒径控制在80-120μm。

步骤（4）中所述含水工艺中加入脱模剂丙三醇。

步骤（3）中所述结合剂为PVA-1799。

本发明具有以下有益效果：第一，通过调整借鉴两种配方体系各自特点，再添加适量组分，达到在烧结过程中有效控制氧化锌晶粒均匀增长从而达到提高产品性能的目的。可使烧成后产品梯度达到100-120V/mm，残压比以Ф60电阻片为例，10kA残压比可控制在1.85-1.90，而普通低压高能电阻片同直径产品残压比多在2.1-2.3之间。第二，在现有ZnO-Bi₂O₃-TiO₂系配方基础上适量添加了三氧化二锑（Sb₂O₃），在烧结过程中它可与体系中的三氧化二铋（Bi₂O₃）和氧化锌（ZnO）反应生成焦绿石相，焦绿石相在850℃左右转变为尖晶石相均匀分布于晶界中，通过扎钉效应抑制氧化锌晶粒异常生长，同时可以通过调节三氧化二锑的掺加量有效控制氧化锌晶粒的平均粒径，在满足通流能力的前提下，有效降低产品厚度，减小残压比。

将本发明与传统低压高能产品进行性能对比，均以尺寸为Ф60h20（直径60mm，高度20mm）的产品，各100片进行如下性能对比，结果见表1。

表1   本发明与传统低压高能产品性能对比

从表1中，可得出本发明制得的电阻片具有电位梯度适中，通流性能优良的特点。

具体实施方式

实施例1

中压高能氧化锌电阻片的制造方法，包括以下步骤：