[发明专利]提高压敏陶瓷性能的表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高陶瓷表面性能的处理方法，特别是一种提高压敏陶瓷性能的表面处理方法。

背景技术

压敏陶瓷是指电阻值随着外加电压变化有一显著的非线性变化的半导体陶瓷，具有非线性伏安特性，在某一临界电压下，压敏电阻陶瓷电阻值非常高，几乎没有电流，但当超过这一临界电压时，电阻将急剧变化，并有电流通过，随电压的少许增加，电流会很快增大。压敏陶瓷的表面采用烧银、溅射等方法将电极与陶瓷做成一体，提供导电。目前，压敏陶瓷元件的电学性能达不到预期值。研究发现，造成这种劣化现象的原因是压敏陶瓷表面存在孔洞，从而减少了压敏陶瓷元件的使用寿命，并且制作电极时电极材料渗入到压敏陶瓷基体里，有孔洞的地方电极材料渗入较深，导致电极材料渗入不均匀，从而降低了压敏陶瓷的电学性能，且耐潮能力较差，降低了器件的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提高压敏陶瓷性能的表面处理方法。本发明能够填补压敏陶瓷表面的孔洞，可以增强电极材料在压敏陶瓷表面渗入的均匀性，提高压敏陶瓷的电学性能，且可提高压敏陶瓷表面的耐潮能力。

本发明通过如下方法实现：一种提高压敏陶瓷性能的表面处理方法，包括如下步骤：

①提供一种压敏陶瓷体；

②分别配制Ca(OH)₂溶液，硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液，备用；

③将压敏陶瓷体浸泡于Ca(OH)₂溶液中，得A品；

④取出A品，加热烘干，得B品；

⑤将B品浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液中，得C品；

⑥取出C品，先烘干，再进行热处理，得成品。

前述的提高压敏陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤③中，压敏陶瓷体浸泡于Ca(OH)₂溶液中的时间为至少5秒钟。

前述的提高压敏陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤⑤中，B品浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液中的时间为至少5秒钟。

前述的提高压敏陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤②中，Ca(OH)₂溶液的浓度为0.1-0.15g/L。

前述的提高压敏陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤②中，硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液是将浓度为0.1-5g/L的硼酸溶液和浓度为0.1-5g/L的磷酸二氢钙溶液按重量比1:1混合所得。

前述的提高压敏陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤②中，硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液是将浓度为0.2-1g/L的硼酸溶液和浓度为0.2-1g/L的磷酸二氢钙溶液按重量比1:1混合所得。

前述的提高压敏陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤④及步骤⑥中的烘干温度均为100-150℃，烘干时间为8-30分钟。

前述的提高压敏陶瓷性能的表面处理方法中，所述步骤⑥中的热处理是在700℃-1000℃之间的某一温度下保温1.5-2.5h。

本发明所述压敏陶瓷体浸泡于Ca(OH)₂溶液、以及浸泡于硼酸和磷酸二氢钙的混合溶液中的时间达到5秒时即能达到效果，延长浸泡时间对陶瓷性能的影响不大。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明由于采用了上述技术方案，在经传统制陶工艺生产的压敏陶瓷表面生成薄膜，通过高温烧结能够使之反应生成玻璃，能够与陶瓷牢固地结合为一体，延长了压敏陶瓷体的使用寿命。同时由于高温下玻璃液的流动性极好，能够填充陶瓷体表面的孔洞，提高了电极材料渗入的均匀性，因此增强了压敏陶瓷的标称放电能力和最大放电能力。另外，由于玻璃薄膜具有较好的耐潮性，因此提高了压敏陶瓷体的耐潮性能。

为进一步说明本发明的有益效果，申请人设计了以下实验：

实验例

1、实验方法：本实验例共设置三组实验，第一组为传统工艺处理的压敏陶瓷片，第二组为使用本发明实施例1所述方法处理的压敏陶瓷片，第三组为使用本发明实施例2所述方法处理的压敏陶瓷片，三组压敏陶瓷片均采用IEC61643-11:2011、UL1449-3rd、GB18802.1-2005和YD1235.1-2002测试标准，分别对三组压敏陶瓷片的最大交流工作电压、最大直流工作电压、标称放电电流、最大放电电流和恒定湿热进行测量。

2、实验结果：表1为三组陶瓷片实验数据结果对比表，从表1可以看出：经本发明实施例所述方法处理的压敏陶瓷片的标称放电电流提高了25％，最大放电电流提高了25％，抗湿热性能提高了200％。

表1：三组陶瓷片实验数据结果对比表