[发明专利]一种电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法

权利要求书

1.一种电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法，其特征在于，包括浆料制备步骤、造粒步骤、结烧步骤，所述浆料制备步骤、造粒步骤、结烧步骤依次进行，

所述浆料制备步骤包括球磨步骤、ZnO分散步骤、离子添加步骤、添加剂混合步骤。

2.根据权利要求1中所述的电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法，其特征在于，所述浆料制备步骤的配方包括：ZnO、Bi₂O₃、MnO₂、Sb₂O₃、Co₂O₃、SiO₂、Al(NO)₃·9H₂O、Cr₂O₃、In₂O₃；

配方中各成分的摩尔质量百分份数为ZnO:86.5-90.1份、Bi₂O₃:1.4-2份、MnO₂:1.3-2份、Sb₂O₃:1.4-2份、Co₂O₃:1.2-2份、SiO₂:1.3-2份、Al(NO)₃·9H₂O:0.1-0.3份、Cr2O3:1.4-2份、In₂O₃:0.3-1.2份。

3.根据权利要求1中所述的电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法，其特征在于，所述球磨步骤中，

将1.4-2份的Bi₂O₃、1.3-2份的MnO₂、1.4-2份的Sb₂O₃、1.2-2份的Co₂O₃、1.3-2份的SiO₂、1.4-2份的Cr2O3放入高搅球磨罐中，然后加入去离子水，球磨8h。

4.根据权利要求1中所述的电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法，其特征在于，所述ZnO分散步骤中，

将86.5-90.1份的ZnO，加入高搅球磨罐中，添加PVA，分散剂和去离子水，将浆料混合球磨至分散均匀，

所述ZnO、PVA、分散剂和去离子水的添加方式为分批次分配，加入所述PVA，分散剂和去离子水的量与浆料粘稠度呈正相关，直至添加所有的ZnO。

5.根据权利要求1中所述的电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法，其特征在于，所述离子添加步骤中，

加入离子为铟离子、铝离子，其方法为：

在浆料中添加0.1-0.3份的Al(NO)₃·9H₂O、0.3-1.2份的In₂O₃，继续球磨1h。

6.根据权利要求1中所述的电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法，其特征在于，添加剂混合步骤中，

在搅拌罐中加入加入铟离子、铝离子的浆料，继续搅拌直到混合分散均匀；

搅拌后浆料中Bi2O3含量与理论偏差应小于0.3-0.4％；

搅拌好的浆料经200目过筛后，注入储料罐中，等待造粒。

7.根据权利要求1中所述的电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法，其特征在于，所述造粒步骤中，采用离心式顺流型喷雾造粒机进行造粒，喷雾造粒的粒径控制为120μm。

8.根据权利要求1中所述的电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法，其特征在于，所述结烧步骤中，将造粒后的颗粒平铺于匣钵中，平铺厚度为2-3cm。

9.根据权利要求1中所述的电压梯度场绝缘材料填充的高非线性系数ZnO压敏陶瓷微球制备方法，其特征在于，所述结烧步骤中，用高温电炉的封闭气氛中烧结坯体：

从室温至400℃，升温时间2h；

在400℃保温排胶5h；

从400℃至1000℃，升温时间5h；

从1000℃至1200℃，升温时间3h；

在1200℃保温3h。