[发明专利]提高ZnO防雷芯片边缘工频耐受能力的方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种防雷元器件的制作方法，尤其涉及一种ZnO防雷芯片的制作方法。

背景技术：众所周知，ZnO防雷芯片是由压敏电阻陶瓷芯片、分别固定在该压敏电阻陶瓷芯片表面和背面的上电极片和下电极片构成。压敏电阻陶瓷芯片具有良好的非线性性能和大通流能力等优点，它作为雷电浪涌保护元件在电子电路和电力系统中得到了广泛的应用。压敏电阻陶瓷芯片是以ZnO为主要原料，添加少量Bi₂O₃、Co₃O₄、MnO₂、Sb₂O₃、Cr₂O₃等原料，采用陶瓷烧结工艺制备而成；由于Bi、Sb等元素熔点较低，烧结过程中容易挥发，从而致使压敏电阻陶瓷芯片边缘的致密度下降而影响ZnO防雷芯片电性能。由于陶瓷芯片边缘缺陷较多，在长时间过电压作用下易被击穿、喷火而引发事故；因此，如何提高压敏电阻陶瓷芯片边缘的工频耐受能力，使工频击穿点转移至压敏电阻陶瓷芯片的中心区域，利用上电极片和下电极片来遮盖喷火点、进而消除事故隐患，是目前业界正在努力探索的一个重要课题。

发明内容：为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明旨在提供一种提高ZnO防雷芯片边缘工频耐受能力的方法，利用该方法能够提高压敏电阻陶瓷芯片边缘的工频耐受能力，使工频击穿点转移至压敏电阻陶瓷芯片的中心区域，从而可利用上电极片和下电极片来遮盖喷火点、进而消除事故隐患。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括压敏电阻陶瓷芯片生坯制作和排胶工序，在经过排胶工艺处理的压敏电阻陶瓷芯片生坯侧面涂覆一层浆料，保证烘干后浆料层厚度为0.2～0.3mm，然后加热至烧结温度，保温3～5小时随炉冷却；所述浆料由下列重量百分比的原料制备而成：ZnO50～70％、Bi₂O₃12～19％、Sb₂O₃10～16％、SiO₂4～7％、Y₂O₃2～4％、硼玻璃2～4％，其制备方法如下：

1)将上述各原料与2～2.5倍重量的去离子水混合均匀，球磨20～24小时，烘干后过120～250目筛，得生料；

2)将所述生料在800～900℃下煅烧2～3小时，随炉冷却得熟料；

3)将所述熟料粉碎后与2～2.5倍重量的去离子水混合均匀，球磨8～10小时，烘干后过200～500目筛，得熟粉料；

4)向所述熟粉料中加入重量为3～10％的酒精-乙基纤维素溶液，调和均匀；所述酒精-乙基纤维素溶液由无水乙醇与乙基纤维素按3∶7的重量比配制而成。

所述浆料由下列重量百分比的原料制备而成：ZnO58～63％、Bi₂O₃14～17％、Sb₂O₃12～14％、SiO₂5％、Y₂O₃3％、硼玻璃3％。

所述浆料由下列重量百分比的原料制备而成：ZnO60％、Bi₂O₃16％、Sb₂O₃13％、SiO₂5％、Y₂O₃3％、硼玻璃3％。

与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，在经过按传统排胶工艺处理的压敏电阻陶瓷芯片生坯侧面涂覆一层浆料，因此通过高温烧结能够使浆料与压敏电阻陶瓷芯片牢固地结合为一体；由于涂覆的浆料能够补充芯片边缘易挥发的Bi、Sb等元素，芯片边缘的致密度得以提高、减少了缺陷，因此增强了压敏电阻陶瓷芯片边缘的工频耐受特性、降低了芯片边缘被工频击穿的概率，从而使工频击穿点转移至压敏电阻陶瓷芯片的中心区域。

附图说明：

图1是采用本发明制作的压敏电阻陶瓷芯片被击穿时的图片；

图2是采用本发明制作的压敏电阻陶瓷芯片被击穿时的第二幅图片；

图3是采用本发明制作的压敏电阻陶瓷芯片被击穿时的第三幅图片；

图4是采用传统方法制作的压敏电阻陶瓷芯片被击穿时的图片。

图中：压敏电阻陶瓷芯片1    工频击穿点2

具体实施方式：下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

1)按常规方法制作压敏电阻陶瓷芯片生坯；