[发明专利]一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片及制备方法

权利要求书

1.一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片，包括压敏电阻片本体(1)，其特征在于：所述压敏电阻片本体(1)由密封壳体(2)、散热环(3)和电阻芯材(4)组成，所述电阻芯材(4)两侧均一体设置有密封壳体(2)，所述散热环(3)设置在两个密封壳体(2)外侧之间，且散热环(3)套接在电阻芯材(4)外侧，所述散热环(3)外侧设有绝缘散热胶带(5)，所述绝缘散热胶带(5)与散热环(3)之间设有电磁屏蔽膜；

所述电阻芯材(4)由第一金属电极片(41)、第二金属电极片(42)和电阻填料(43)组成，所述第一金属电极片(41)和第二金属电极片(42)分别设置在电阻填料(43)的顶部和底部，所述第一金属电极片(41)底部固定连接有导电杆(44)，所述导电杆(44)底端固定连接有冲击球(45)；

所述第一金属电极片(41)和第二金属电极片(42)一侧均开设有螺纹插孔，所述螺纹插孔内螺纹连接有连接母座(6)，所述连接母座(6)设置为空心结构，且连接母座(6)远离电阻芯材(4)的一端设有母座安装头(7)，所述母座安装头(7)内部螺纹连接有定位套(8)，所述定位套(8)内部穿设有铅电线(9)，所述定位套(8)一侧开设有限位螺孔，所述限位螺孔内部螺纹连接有螺丝(10)，所述连接母座(6)内部滑动连接有缓冲环(11)，所述缓冲环(11)远离定位套(8)的一端固定连接有弹簧(12)，所述弹簧(12)另一端固定连接在螺纹插孔内部，所述螺纹插孔内部固定连接有导杆(13)，所述导杆(13)设置在弹簧(12)内部，且导杆(13)与缓冲环(11)内圈相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片，其特征在于：所述电阻填料(43)组成成分按重量计包括：氧化锌200-240份、氧化铝10-20份、三氧化二铋6-8份、四氧化三钴4-6份、三氧化二钴2-3份、五氧化二锑1-3份、二氧化锰1.28-1.56份、二氧化硅0.25-0.28份、水合硅酸镁0.22-0.25份、二氧化钛0.28-0.3份、二氧化锆0.25-0.35份、氧化亚镍0.8-1.0份、碳化硅0.06-0.12份、钛酸钡1.8-2.4份和稀土1-2份；

所述电阻填料(43)晶粒粒度平均为60-70μm。

3.根据权利要求1所述的一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片，其特征在于：所述母座安装头(7)与定位套(8)的连接处设有密封垫(14)，所述定位套(8)一端内侧设有密封圈(15)，所述密封垫(14)和密封圈(15)均套接在铅电线(9)外侧，所述密封垫(14)和密封圈(15)均由橡胶材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片，其特征在于：所述铅电线(9)贯穿母座安装头(7)，且铅电线(9)从连接母座(6)内延伸并与缓冲环(11)相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片，其特征在于：所述铅电线(9)的数量设置为两个，两个铅电线(9)分别设置在压敏电阻片本体(1)一端两侧，且两个铅电线(9)上下交错分布在第一金属电极片(41)和第二金属电极片(42)上的螺纹插孔内。

6.根据权利要求1所述的一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片，其特征在于：所述散热环(3)由陶瓷材料制成，所述散热环(3)设置为蜂窝状结构，所述绝缘散热胶带(5)设置为电工绝缘胶布，且电工绝缘胶布表面开设有均匀分布的通风孔。

7.根据权利要求1所述的一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片，其特征在于：所述密封壳体(2)由硅树脂材质制成，所述连接母座(6)、母座安装头(7)、定位套(8)和缓冲环(11)均由尼龙工程塑料材质制成。

8.根据权利要求1所述的一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片，其特征在于：所述第一金属电极片(41)、第二金属电极片(42)、导电杆(44)、冲击球(45)和导杆(13)均由金属铜制成。

9.一种轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片的制备方法，用于制备根据权利要求1-8任一项所述的轨道地铁用直流氧化锌压敏电阻片，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一：按比例取氧化锌、氧化铝、三氧化二铋、四氧化三钴、三氧化二钴、五氧化二锑、二氧化锰、二氧化硅、水合硅酸镁、二氧化钛、二氧化锆、氧化亚镍、碳化硅、钛酸钡和稀土，掺杂后倒入球磨机并加入同等体积的去离子水球磨成60-70μm微粉，将微粉混合均匀；

步骤二：将混合微粉干燥后，放入成型模腔内，并在其放入若干连接导电杆(44)和冲击球(45)的连接体，随后压制成型，将成型后的块状填料生材放在磁场一侧，使块状填料生材内部活性金属离子往预留输入端一侧偏移；

步骤三：将块状填料生材放入高炉中烧结，首先以300-500℃预加热1h，再缓慢升温至700-1000℃加热2-3h烧结，并在烧结过程中往高炉被定时注入氮气，烧结完成后取出真空冷却至室温；

步骤四：将烧结的模件再次放入高炉中加热至600-700℃，保温20-30min后空冷退火，清理掉烧结料表面杂质后在其外侧均匀涂银，最后烘干其表面涂层制成电阻填料(43)；

步骤五：在电阻填料(43)顶部和底部分别放置第一金属电极片(41)、第二金属电极片(42)，并使用散热环(3)套接在电阻填料(43)、第一金属电极片(41)和第二金属电极片(42)外侧，使其初步固定后，在两个螺纹插孔内分别螺纹连接连接母座(6)，放入成型模 具中，倒入硅树脂熔液，干燥后取出模件，并在两个密封壳体(2)和散热环(3)套之间组成的环槽内缠绕电磁屏蔽膜，并在其外侧包裹绝缘散热胶带(5)，完成压敏电阻片本体(1)基础组件的制备；

步骤六：对压敏电阻片本体(1)进行组装，取两段铅电线(9)，分别用两个定位套(8)套接在两段铅电线(9)外侧，并使用密封垫(14)和密封圈(15)套接在铅电线(9)与定位套(8)两端，使用螺丝(10)固定铅电线(9)输出长度后，将基础组件定位套(8)螺旋进入母座安装头(7)，直至铅电线(9)与导杆(13)相接触，完成压敏电阻片本体(1)的制备；

步骤七：检验安全性，对压敏电阻片本体(1)进行性能检测，剔除次品，并对合格压敏电阻片进行包装。