[发明专利]一种非线性圆柱形压敏电阻器及其应用

说明书

本发明公开了一种非线性圆柱形压敏电阻器及其应用，所述非线性圆柱形压敏电阻器，由压敏电阻陶瓷片和不连续电极组成，通过对压敏电阻陶瓷片中的氧化锌材料进行掺杂，细化氧化锌的晶粒，增加了压敏电阻陶瓷片的表面密度，改善了压敏电阻特性，提升了电阻器抗电流力冲击能力和非线性系数，使得压敏电阻器具有较高的电压梯度和有益的电性能，且对过电压响应速度达到纳秒级，过电压后恢复快，无续流，本发明的压敏电阻材料安全无毒，对人体和环境无害，可广泛适用于功率二极管、硅堆、中小功率可控硅等的过压保护。

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，具体涉及一种非线性圆柱形压敏电阻器及其应用。

背景技术

压敏电阻是其电阻随施加电压变化而非线性变化的一种电子元件，即当施加电压值超过某一阀值电压时，其电阻迅速变化的电阻器，是一种自身电阻对外加电压敏感，且可以反复使用而不会损坏的电子元件，也称为“突波吸收器”，它主要用来保护电子产品或组件免受开关或雷击诱发所产生的影响。压敏电阻在不工作时，相对于被保护的电子元件而言，具有很高的阻抗(数兆欧姆)，而且不会改变设计电路特性，但当瞬间突波电压出现(超过压敏电阻的崩溃电压时)，压敏电阻的阻抗就会变低，只有几个欧姆，造成电路短路，从而保护电子产品或电子元件，压敏电阻具有良好的非线特性、通流量大、残压水平低、动作快和无续流等特点，可广泛应用于电子设备中，它是声像系统、计算机及通信设备中。

传统的氧化锌电阻器以氧化锌为主要材料，并包含多种微量的金属化合物，如三氧化二铋、三氧化二锑、二氧化锰、四氧化三钴、三氧化二铬等，主材料和多种金属化合物经混合、成型后在高温下烧结而形成的多晶多相的压敏电阻陶瓷片，但是这些压敏电阻器中含有较多的锑化合物，三价的锑化合物具有致癌作用，因此制备一种不含锑元素的氧化锌压敏电阻器具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种非线性圆柱形压敏电阻器及其应用，它由压敏电阻陶瓷片和不连续电极组成，其中压敏电阻陶瓷片以氧化锌为主要原料，它不添加毒元素锑，安全环保，且适用于多种恶劣环境。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种非线性圆柱形压敏电阻器，由压敏电阻陶瓷片和不连续电极组成，所述压敏电阻陶瓷片，由以下重量份的物质组成：氧化锌90～100份、三氧化二铋0.3～0.8份、二氧化硅2.3-3.2份、二氧化钛0.25-0.3份、八硫化九钴0.36-0.45份、碳化硅0.08-0.15份、氮化锆0.03-0.08份、三氧化二钇0.05-0.15份、钛酸铜钙1.5-2.5份。

优选的，所述压敏电阻陶瓷片，由以下重量份的物质组成：氧化锌95-98份、三氧化二铋0.5～0.68份、二氧化硅2.52-2.86份、二氧化钛0.28-0.3份、八硫化九钴0.4-0.42份、碳化硅0.1-0.12份、氮化锆0.05-0.08份、三氧化二钇0.05-0.06份、钛酸铜钙1.65-2.21份。

优选的，所述不连续电极由导电电极和有机载体组成。

优选的，所述导电电极为金、银、铜、铝、镍、碳粉中的一种。

优选的，所述有机载体由有机溶剂、增稠剂和表面活性剂组成。

优选的，所述有机溶剂为松油醇、醋酸丁基卡必醇、卵磷脂中的一种或多种。

优选的，所述增稠剂为乙基纤维素或硝化纤维素。

优选的，所述表面活性剂为环己酮、乙醇、丙酮、甲醇中的一种。

本发明的非线性圆柱形压敏电阻器的适用于功率二极管、硅堆、中小功率可控硅的过压保护，适用于海拔高度小于两千米，大气压力86～106KPa，环境温度-40～+85℃的环境。