[发明专利]一种ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂

说明书

技术领域

本发明属于电工材料和制备领域，具体涉及一种ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂。

背景技术

在制备ZnO压敏陶瓷的工艺过程中，粉体造粒和生坯成型是一步重要的工艺。由于混合干燥后的ZnO复合粉料颗粒细小，流动性差，在成型时很难充满模具的各部分空间，且气孔多，容易分层。因此，ZnO压敏陶瓷的制备工艺都要经过造粒阶段。所谓造粒，就是将混合好并干燥后的粉料加入适当的粘合剂，形成具有一定强度、一定粒度并且流动性好的团粒。由于粘合剂溶液的表面张力，很多粉体微粒被粘在一起，并收缩成球状团粒。造粒后的粉料团粒变大、变重，流动性好。粘合剂还使成型后的生坯具有一定的力学强度，成型后的生坯密度均匀，不易破碎。

传统的粘合剂多使用一定浓度的PVA(聚乙烯醇)水溶液，或者一定浓度的PVB(聚乙烯醇羧丁醛)。这些粘合剂均为有机粘合剂，均需要经过在500℃左右的排胶工艺。然而，使用有机粘合剂会在高温中生成CO₂和H₂O，在烧成后的陶瓷内部留下一些气孔等缺陷，从而影响ZnO压敏陶瓷的电学性能。因此，如何提供一种粘合剂，使其既能够提供和有机粘合剂相同粘合功能，同时还不会影响陶瓷电气性能，成为本领域技术人员所亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂。

本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：

一种ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂，该ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂为硅酸铝镁(MgAl₂SiO₆)、硝酸铝(Al(NO₃)₃)、硝酸银(AgNO₃)和水混合形成的混合物胶体。

较佳的，所述ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂的原料组成的质量比例为：

硅酸铝镁∶硝酸铝∶硝酸银∶水＝1∶(0.01～0.4)∶(0.02～0.3)∶(5～25)。

优选的，所述水为去离子水。

本发明中所述的ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂的制备方法为：按照原料组成比例，将硅酸铝镁、硝酸铝、硝酸银和水混合均匀即可。

本发明还提供了使用所述ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂来制备ZnO压敏陶瓷的方法，其特征在于：将所述ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂与ZnO压敏陶瓷原料粉体混合后，经造粒和成型过程进行即可制得ZnO陶瓷生坯，制得的ZnO陶瓷生坯可直接烧结后制得ZnO压敏陶瓷。

所述造粒和成型过程为现有技术，可由本领域技术人员根据现有所公开的内容自行选择，如：本领域技术人员可以参考由Kishi M.(Materiallntergration，2000，133(7)：67-70)的文献中公开的内容对本发明中混入无机粘合剂后的ZnO压敏陶瓷原料粉体进行造粒和成型。

本发明中所述的无机粘合剂适用于所有以ZnO粉体、Bi₂O₃粉体和Sb₂O₃粉体作为主要组成部分的ZnO压敏陶瓷原料粉体，且该ZnO压敏陶瓷原料粉体中还可能含有包括Co₂O₃、MnO₂和Cr₂O₃等在内的其他原料粉体。

较佳的，所述ZnO压敏陶瓷原料粉体中，以所述原料粉体的总重量计，ZnO粉体的重量百分比为97％～99％，Bi₂O₃粉体的重量百分比为0.5％～1.5％，Sb₂O₃粉体的重量百分比为0.5％～1.5％。

较佳的，所述ZnO压敏陶瓷用无机粘合剂的加入重量为所述ZnO压敏陶瓷原料粉体重量的5～15％。

较佳的，所述制得的ZnO陶瓷生坯在1100℃～1200℃下烧结1-4h后制得ZnO压敏陶瓷。