[发明专利]一种功能陶瓷粉体材料及制备方法和应用有效
申请号: | 201710648229.X | 申请日: | 2017-08-01 |
公开(公告)号: | CN107555960B | 公开(公告)日: | 2020-08-18 |
发明(设计)人: | 赵伟 | 申请(专利权)人: | 赣州艺佳兴陶瓷有限公司 |
主分类号: | C04B35/01 | 分类号: | C04B35/01;C04B35/45;C04B35/56;C04B35/626;C04B35/622;H01G17/00 |
代理公司: | 南昌智旭知识产权代理事务所(普通合伙) 36138 | 代理人: | 张静 |
地址: | 341800 *** | 国省代码: | 江西;36 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 功能 陶瓷 材料 制备 方法 应用 | ||
本发明公开了一种功能陶瓷粉体材料及制备方法和应用,由以下重量份的组分组成:CaCO3 20‑40份,CuO 20‑35份,Al2O3 10‑20份,Fe2O3 15‑20份,NiO 5‑10份,Ti3C2 20‑30份。与现有技术相比,本发明方法具有操作简单、条件易控、易于工业化大规模生产的特点,制成陶瓷压敏‑电容元件后,CaCO3,CuO,Al2O3,Fe2O3,NiO填充在二维Ti3C2的多孔结构中,具有压敏和电容双功能,能起到过电压保护和滤除噪声的双重作用,有良好的电磁兼容性;具有较高介电常数和良好的频率稳定性,很好的压敏非线性,具有广阔应用前景。
技术领域
本发明涉及无机非金属陶瓷材料领域,特别是一种功能陶瓷粉体材料及制备方法和应用。
背景技术
压敏陶瓷是指在一定温度下和某一特定电压范围内具有非线性伏安特性,其电阻随电压的增加而急剧减小的一种半导体陶瓷材料。根据这种伏安特性,可以用这种半导体陶瓷材料制成非线性电阻器,即压敏电阻器。若压敏电阻器同时还有显著电容效应,则称之为压敏-电容双功能元件,使用时相当于一只压敏电阻器和一只电容器相并联组合的效果,能起到过电压保护和滤除噪声的双重作用,有良好的电磁兼容性,对保证电路的正常运行无疑是更有效的。随着电子信息技术,特别是混和集成电路和表面封装技术的不断发展,新型功能陶瓷元器件越来越多的受到关注,其发展趋势主要体现在器件的微小型化、多功能化、集成化、片式化、高可靠性。这要求对低压化的微集成装置加强保护,故作为保护元件的压敏电阻也日益走向低压、微型、多功能、高可靠高稳定。金属氧化物基陶瓷非线性电阻器件(如ZnO、SnO2、TiO2、SrTiO3等)是电力系统和电子系统关键的过电压保护器件,用于吸收电涌能量,防止电涌对电子设备或系统的破坏。研究表明:提高压敏电阻片的介电常数能明显改善避雷器内压敏电阻柱的电位分布的均匀性,能保证电位分布均匀,大大简化了避雷器的结构。目前ZnO、TiO2基压敏电阻,材料的相对介电常数比较低,导致避雷器内压敏电阻柱的电位分布很不均匀,从而导致这些压敏电阻的加速老化,危及避雷器的安全运行。尽管SrTiO3压敏陶瓷其介电常数可以达到几千甚至上万,但是纯的SrTiO3为绝缘体,一般要首先使其半导化,通过掺杂高价离子取代相应的阳离子,并在还原气氛中烧结处理,才能获得。其工艺相对比较复杂,和不易控制。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术问题的不足,提供一种功能陶瓷粉体材料及制备方法和应用。
为达到上述目的,本发明是按照以下技术方案实施的:
一种功能陶瓷粉体材料,由以下重量份的组分组成:CaCO3 20-40份,CuO 20-35份,Al2O3 10-20份,Fe2O3 15-20份,NiO 5-10份,Ti3C2 20-30份。
本发明还提供一种功能陶瓷粉体材料的制备方法,具体步骤如下:
步骤一、称取以下重量份的组分:CaCO3 20-40份,CuO 20-35份,Al2O3 10-20份,Fe2O3 15-20份,NiO 5-10份,备用;
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