[发明专利]基于磁控法提高压敏陶瓷致密度的装置和压敏陶瓷的制备方法

说明书

本发明提供的一种基于磁控法提高压敏陶瓷致密度的装置及压敏陶瓷的制备方法，包括烧结装置，排胶陶瓷样品设置在烧结装置中，烧结装置的周围设置有多个磁力装置，磁力装置与控制电路连接，通过调整磁场分布，控制氧化锌压敏电阻配料中的亲磁性物质振荡，在一定程度上能保持氧化锌压敏陶瓷排胶过程中晶粒的均匀性，提高氧化锌压敏陶瓷电阻的稳定性，磁控排胶法能使样品中亲磁物质振荡，使得排胶陶瓷样品中产生的气泡能有效排出，从而提高陶瓷的致密度。

技术领域

本发明涉及压敏陶瓷致制造领域，具体为一种基于磁控法提高压敏陶瓷致密度的装置和压敏陶瓷的制备方法。

背景技术

氧化锌压敏陶瓷因具有非常优异的电流-电压(I-V)非线性特性及高的浪涌承受能力，而被广泛用于电器中做保护元件。然而，在氧化锌压敏陶瓷坯体排胶过程中，陶瓷中因气孔的存在会使其机械强度降低，绝缘性下降，介电损耗增大等不同程度的影响，气孔对压敏陶瓷是有害的，它直接影响电阻片的流通能力，然而，流通能力是仅次于氧化锌压敏陶瓷非线性的第二重要特性，因此，降低氧化锌压敏陶瓷的气孔率，提高氧化锌压敏陶瓷的致密度很有必要。

现有减少气孔的思路，第一是提高原材料的纯度、加强各工序如坯体成型前工序的环境卫生管理、改进成型磨具结构设计和加工质量；第二是制定适宜的排胶和排胶预烧温度制度和尽可能地提高混合浆料的固体含量等。这些方法只是减少了因杂质污染和实验装置本身缺陷产生的大气泡，不能很大程度上降低坯体的气孔率和提高氧化锌压敏陶瓷的致密度。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于磁控法提高压敏陶瓷致密度的装置和压敏陶瓷的制备方法，能够降低坯体的气孔率和提高氧化锌压敏陶瓷的致密度。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于磁控法提高压敏陶瓷致密度的装置，包括烧结装置，其内部设置有排胶室，排胶陶瓷样品设置在排胶室中，排胶室的周围设置有多个磁力装置，磁力装置与控制电路连接，控制电路用于控制磁力装置的磁力大小以及每个磁力装置的工作状态，通过磁力控制排胶陶瓷样品中亲磁物质发生振荡。

优选的，所述磁力装置为6个，分别设置在排胶室的四周以及顶部和底部。

优选的，所述磁力装置包括线圈、铁芯和固定装置，线圈缠绕在在铁芯上，线圈的端部穿过固定装置与控制电路连接，控制电路与单片机连接。

优选的，所述固定装置的外壁上包覆隔热层。

优选的，所述固定装置为一端开口的圆筒，其封闭端正对烧结装置，固定装置的开口端设置有散热装置。

优选的，所述烧结装置的外部设置有保温墙体。

优选的，所述排胶室的内部设置有支撑架，排胶陶瓷样品放置在匣钵中，匣钵设置在支撑架上。

优选的，所述烧结装置上还设置有通道，用于取出或放入匣钵。

一种基于磁控法提高压敏陶瓷致密度的装置制备压敏陶瓷的方法，包括以下步骤：

步骤1、将氧化锌与含铁钴镍的氧化物的改性添加剂混合，将混合后的粉末与去离子水混合后进行球磨，球磨结束后将混合均匀的浆料烘干得干燥均匀的粉料；

步骤2、在得到的粉料中添加结合剂聚乙烯醇PVA，造粒过筛后压制成型，得到陶瓷生坯片；

步骤3、将步骤2得到的陶瓷生坯片于排胶室中进行排胶处理，排胶处理的方法为，磁力装置产生不同大小和方向的磁力，使得陶瓷生坯片中亲磁物质振荡进行排胶。

步骤4、排胶结束后，关闭磁力装置，磁场消失，启动烧结程序进行烧结得到黑色致密的压敏陶瓷片。

优选的，步骤3中改变磁场方向的方法为，在不同时间段使不同位置的多个磁力装置同时工作，实现磁场方向的改变。