[发明专利]一种稀土氧化物添加剂预先固溶处理的氧化锌压敏电阻制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土氧化物添加剂预先固溶处理的氧化锌压敏电阻制备方法，采用本发明中的稀土氧化物添加剂分散制备的压敏电阻，在配方相同的情况下，综合电性能优于采用传统直接混料工艺制备出的压敏电阻。对现有压敏电阻制备工艺的改变不大，容易实行，适合推广。

技术领域

本发明涉及一种压敏电阻制备方法，特别是涉及一种稀土氧化物添加剂预先固溶处理的氧化锌压敏电阻制备方法，应用于电阻电气元件技术领域。

背景技术

压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件。压敏电阻的阻值受电阻两端电压影响并随之变化。压敏电阻主要用于在电路过电压时进行电压钳位，吸收多余的电流以实现对敏感器件的保护，具有反应时间快、泄漏电流低等优点，广泛用于输配电系统、电源系统、安防系统、汽车电子系统、电动机保护、家用电器等多领域。

稀土元素的离子半径比Zn²⁺大，不容易取代置换ZnO晶粒中的Zn²⁺的晶格位置，适当掺杂可使自由电子浓度增加，导致晶粒电阻降低，够降低大电流区的压比的特性；且稀土氧化物钉扎在晶格的晶界处，在一定程度上减少ZnO主晶相的晶粒尺寸，使晶粒分布均匀致密，从而起到提高ZnO压敏电阻的综合电气性能的作用。但由于稀土氧化物添加量很少，如何均匀分散到ZnO压敏电阻中是一个行业普遍存在的难题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种稀土氧化物添加剂预先固溶处理的氧化锌压敏电阻制备方法，所制备的ZnO压敏电阻在压比值方面比传统直接加入法，压比值更小，使其能满足更多场合的应用要求。Bi₂O₃的熔点相对较低，且具有较高的溶解能力，由于液相传质的扩散速度比固相大得多，Bi₂O₃液相的出现加快了传质过程和反应速度，在ZnO压敏电阻中可以为较低含量的掺杂元素的溶解、在晶界分布均匀及在冷却过程偏析于晶界起到促进作用。本发明将首先稀土添加剂分散在Bi₂O₃原料中，然后再进行后续的压敏电阻制备流程，进而改善了稀土元素的掺杂效果。本发明工艺简单，易于控制，效果显著。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：

一种稀土氧化物添加剂预先固溶处理的氧化锌压敏电阻制备方法，步骤如下：

a.稀土氧化物添加剂在Bi₂O₃中的分散：

a1.将Bi₂O₃与稀土氧化物添加剂按质量比1:1的比例，与去离子水混合后，加入球磨机中，经过球磨6-12h后，过120目筛，收集混合浆料，然后将混合浆料在温度为100-120℃烘干后粉碎成粉体，得到混合粉体材料；

a2.将在所述步骤a1中得到的混合粉体材料在温度为800-900℃下进行预煅烧1-3h，使稀土氧化物与熔融状态的Bi₂O₃相融合，待冷却后粉碎成稀土添加剂与Bi₂O₃混合粉体，备用(其中预煅烧减少的混合物的质量通过增加Bi₂O₃补充，稀土氧化物质量认为没有损失)；

b.制备压敏电阻的原料准备：

按照组分质量百分计算，采用如下原料配方准备原料：