[发明专利]通过调控氧化铋晶体形态提升氧化锌压敏电阻通流能力的方法与氧化锌电阻片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种通过调控氧化铋晶体形态提升氧化锌压敏电阻通流能力的方法与氧化锌电阻片及其制备方法，通过对氧化锌电阻片原料配方、烧结降温速率和烧结后热处理的温度及升降温速率进行优化，实现了对氧化锌电阻片中氧化铋晶体形态的调控，减少了氧化铋晶体中β‑Bi₂O₃与δ‑Bi₂O₃两种结构的比例，并增加了氧化铋晶体中α‑Bi₂O₃以及γ‑Bi₂O₃两种晶体结构的占比，从而有效提升了氧化锌电阻片微观晶界结构的均匀性，减少了晶界层空白，使晶体结构分布更加均匀，进而提升了电阻片通流能力。经电气性能测试，利用本发明所述方法制备氧化锌电阻片，相对于传统氧化锌电阻片，在冲击电流作用下更加稳定。

技术领域

本发明涉及电力系统防灾减灾技术领域，具体涉及一种氧化锌电阻片的制备方法。

背景技术

经统计，电力系统中50％以上的跳闸事故是有雷击引发。随着国民经济的不断发展，人民对用电可靠性提出了更高的要求。氧化锌避雷器安装于输电线路中，主要起到泄放雷电流，限制电力系统雷电过电压的作用。氧化锌压敏电阻是氧化锌避雷器的核心单元，其通流能力决定了氧化锌避雷器防雷性能的好坏。

现有的氧化锌电阻片通流能力有限，在现场实际应用中，雷击导致电阻片损坏的事故经常发生。从微观角度上，氧化锌电阻片结构分为ZnO晶粒，晶界层以及尖晶石等物质组成，其中晶界层主要由Bi₂O₃组成，其晶体结构对电阻片电气性能有着决定性影响，为提升氧化锌避雷器以及电阻片的整体通流能力，有必要对氧化锌电阻片晶界层晶体结构进行综合调控。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种通过调控氧化铋晶体形态提升氧化锌压敏电阻通流能力的方法，从晶体结构的角度，通过对Bi₂O₃晶体形态进行综合控制，有效提升了氧化锌电阻片耐受雷电冲击的能力。

为了实现本发明目的，本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种氧化锌电阻片，原料包括如下摩尔百分比的组分、或由如下摩尔百分比的组分组成：ZnO 91.4％～96.3％、Bi₂O₃ 0.7％～1.5％、Sb₂O₃ 0.8％～1.5％、Co₂O₃ 0.5％～1％、Cr₂O₃ 0％～0.5％、MnO₂ 0.5％～0.7％、SiO₂ 0.5％～1.5％、Ni₂O₃ 0.4％～0.6％、 Al(NO₃)₃ 0.05％～0.08％、B₂O₃ 0.2％～0.4％、Ga₂O₃ 0～0.825％。

作为优选，原料包括如下摩尔百分比的组分、或由如下摩尔百分比的组分组成：