[发明专利]一种制备单分散复合纳米ZnO压敏陶瓷粉体的方法

权利要求书

1.一种制备单分散复合纳米ZnO压敏陶瓷粉体的方法，其特征在于：

(1)以分析纯的Zn(NO₃)₂·6H₂O，Bi(NO₃)₃·5H₂O，Co(NO₃)₂·6H₂O为原料，分别配置Zn(NO₃)₂水溶液、Bi(NO₃)₃水溶液和Co(NO₃)₂水溶液，并混合搅拌均匀得到混合溶液；

(2)取黄原胶溶于去离子水中，加热搅拌均匀，配置成质量百分比1.5％的黄原胶溶液；

(3)将把步骤(1)中得到的混合溶液缓慢加入到步骤(2)配置的黄原胶水溶液中,然后加热搅拌均匀；

(4)最后得到的溶液在真空干燥箱干燥，煅烧，冷却，取出后在玛瑙研钵中研磨得到复合纳米ZnO陶瓷粉体；

所述步骤3中，黄原胶与Zn(NO₃)₂·6H₂O，Bi(NO₃)₃·5H₂O和Co(NO₃)₂·6H₂O组成的混合硝酸金属盐的质量比为1:22.5-1:7.5；

所述步骤2中的加热搅拌均匀指在60℃水浴中搅拌60min；

黄原胶作为稳定剂来调控复合纳米颗粒的大小和形貌，黄原胶溶液在60℃反应分解D-甘露糖和D-葡萄糖醛，生成D-葡萄糖溶胶凝胶，缓慢加入硝酸锌，硝酸铋，和硝酸钴溶液，这时D-葡萄糖支链的羟基和金属阳离子生成前驱体，最后，前躯体经过煅烧得到复合纳米氧化锌陶瓷粉体。

2.如权利要求1所述的一种制备单分散复合纳米ZnO压敏陶瓷粉体的方法，其特征在于：所述步骤1中的Zn(NO₃)₂水溶液、Bi(NO₃)₃水溶液和Co(NO₃)₂水溶液的浓度分别为1.445mol/L、0.027mol/L和0.023mol/L；搅拌时间为30min。

3.如权利要求1所述的一种制备单分散复合纳米ZnO压敏陶瓷粉体的方法，其特征在于：以摩尔百分含量计算，Zn(NO₃)₂、Bi(NO₃)₃、Co(NO₃)₂水溶液按照95.5％的ZnO，3％的Bi₂O₃，1.5％的CoO的配比混合。

4.如权利要求1所述的一种制备单分散复合纳米ZnO压敏陶瓷粉体的方法，其特征在于：所述步骤3中的搅拌均匀指在水浴80℃～100℃搅拌10～12h。

5.如权利要求1所述的一种制备单分散复合纳米ZnO压敏陶瓷粉体的方法，其特征在于：所述步骤4中的干燥指于80℃下干燥24h,煅烧指于500℃下煅烧2h，冷却至室温。

6.采用如权利要求1所述方法制备的单分散复合纳米ZnO压敏陶瓷粉体制备ZnO压敏陶瓷的方法，所述ZnO压敏陶瓷片为黑灰色固体，收缩率6％～14％，压敏电压V_1mA为3000～4000V/cm，0.78V_1mA条件下的漏电流J_Leak为2～8μA，非线性系数α为27.2～34.6；其特征在于方法的具体步骤如下：

(1)在单分散复合纳米ZnO陶瓷粉体中加入质量分数2.5％的聚乙烯醇PVA水溶液，聚乙烯醇PVA水溶液与单分散复合纳米ZnO陶瓷粉体质量比为1:2，在研钵中研磨，用200目的筛子过筛造粒，在40～80MPa下压制成片状；

(2)将步骤(1)制得的片状素坯在1050～1150℃下烧结，于空气气氛下保温2h，升降温速率5℃/min，得到ZnO压敏陶瓷；

(3)将步骤(2)制得的ZnO压敏陶瓷表面打磨，抛光，被银，制作电极。