[发明专利]超塑性纳米氧化物掺杂的氧化锌压敏陶瓷材料及制备方法

权利要求书

1.一种超塑性纳米氧化物掺杂的氧化锌压敏陶瓷材料，其特征在于该材料按摩尔百分比包括下述组分：ZnO 94％-98％为主体材料，MnO₂、Co₂O₃、Bi₂O₃、Cr₂O₃、Sb₂O₃各为0.1％-1.0％为压敏功能添加剂，ZrO₂0.2％-1.0％、Al₂O₃ 0.001％-0.01％、Y₂O₃ 0.01％-1.0％和SiO₂ 0.01％-1.0％为超塑性功能添加剂，超塑性功能添加剂ZrO₂、Al₂O₃、Y₂O₃和SiO₂为纳米级氧化物，ZrO₂为30-50nm、Al₂O₃为50nm、Y₂O₃为50nm、SiO₂为30nm。

2.一种用于权利要求1所述的超塑性氧化锌压敏陶瓷材料的制备方法，其特征在于该方法包括如下工艺步骤：

1)按如下摩尔百分比组分进行配料，ZnO 94％-98％为主体材料，MnO₂、Co₂O₃、Bi₂O₃、Cr₂O₃、Sb₂O₃各为0.1％-1.0％为压敏功能添加剂，ZrO₂ 0.2％-1.0％、Al₂O₃ 0.001％-0.01％、Y₂O₃ 0.01％-1.0％和SiO₂ 0.01％-1.0％为超塑性功能添加剂，超塑性功能添加剂ZrO₂、Al₂O₃、Y₂O₃和SiO₂为纳米级氧化物，ZrO₂为30-50nm、Al₂O₃为50nm、Y₂O₃为50nm、SiO₂为30nm；

2)采用氧化锆球、聚乙烯罐，无水乙醇为球磨介质，氧化锆球∶配料粉∶无水乙醇的质量比为20∶1∶4，在变频行星式球磨机中湿磨3-8h，转速500-700rpm；球磨好的浆料在70℃烘24h成干粉；

3)采用氧化锆球、聚乙烯罐，在变频行星式球磨机中干磨5-10h，转速500-700rpm，氧化锆球∶粉体质量比为20∶1；干磨后粉体添加2％PVA后压制成形；

4)压制成形的坯体在电阻炉中以5℃/min升温至500-600℃，空气气氛中保温2h，随炉冷却；预处理后的坯体置于超塑压接装置内施加预压力，以5℃/min升温至900-1200℃超塑压接温度并在超塑应变速率10^-4-10^-2s^-1下经3-5min短时间超塑热压烧结，再在900-1050℃空气气氛中保温1-1.5h，随炉冷却，即得超塑性纳米氧化物掺杂的氧化锌压敏陶瓷材料。