[发明专利]高电位梯度压敏电阻片的制备方法

说明书

本发明公开了一种高电位梯度压敏电阻片的制备方法，该方法经准备电阻片的原料、混合粉料的制备、总浆料的制备、坯体的制备和烧结五大步骤制备得到压敏电阻片；本发明方法在引入Ga(NO₃)₃添加剂的同时，引入预煅烧合成工艺，提高了压敏电阻片的电位梯度的同时，也具备优秀的通流能力；本发明方法简单易行，成本低，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及电阻电气元件领域，具体涉及一种高电位梯度压敏电阻片的制备方法。

背景技术

压敏电阻片是一种具有明显的非线性伏安特性的半导体陶瓷电阻。压敏电阻片普遍存在电压阈值，一般称之为临界电压。当外加电压低于临界电压时，通过压敏电阻片的电流很小，压敏电阻片自身内阻很大，当外加电压超过临界电压时，内阻急剧减小，流过压敏电阻片的电流呈指数倍增加。压敏电阻片因此而得到了广泛的应用。

ZnO压敏电阻片的操作机制是当线路中发生瞬态浪涌时，压敏电阻片的内阻急剧下降并迅速导通，因此有效的保护了设备绝缘免受浪涌电流的侵害。ZnO压敏电阻片的关键指标是电位梯度、残压比以及能量吸收能力。通过增加ZnO压敏电阻片的晶粒尺寸，可以达到提高压敏电阻片阻能量吸收能力的目的，但是这种方式降低了压敏电阻片电位梯度，无法满足超/特高压输电系统对高性能避雷器的要求。

现有的ZnO压敏电阻片的非线性和能量吸收能力有限，无法很好地满足超/特高压系统深度限值电网过电压的需求，需要开发非线性伏安特性优异、能量吸收能力大的压敏电阻片。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高电位梯度电阻片(即为ZnO压敏电阻片)的制备方法，其制备的高电位梯度电阻片在拥有高电位梯度同时，有着优秀的通流能力。

为实现上述目的，本发明所设计一种高电位梯度电阻片的制备方法，包括以下步骤：

a.按照组分质量百分比计算，采用如下原料配方准备原料：

ZnO：84～94wt.％，Bi₂O₃：1～5wt.％，Sb₂O₃：1～5wt.％，Ga(NO₃)₃：0～2wt.％，Cr₂O₃：0～2wt.％，MnO₂：0.5～5wt.％，Co₂O₃：0.5～5wt.％，SiO₂：0.5～3wt.％，含Ag和B的玻璃粉：0.5～3wt.％；

b.将在所述步骤a中准备的ZnO、Sb₂O₃、SiO₂、玻璃粉和去离子水混合后，制成第一混合粉体；同时，将在所述步骤a中准备的Bi₂O₃、Ga(NO₃)₃、Cr₂O₃、MnO₂、Co₂O₃与去离子水混合，制成第二混合粉体；

c.将在所述步骤b得到第一混合粉体和第二混合粉体与分散剂、粘结剂、去离子水继续进行混合，将混合液处理得到总浆料；

d.将在所述步骤c中制备的总浆料进行喷雾造粒，得到造粒料；再向造粒料加入去离子水和脱模剂，混合均匀后过筛，然后对过筛收集的粉料进行陈腐处理得到制坯粉料；将制坯粉料压制成型得到坯体；

e.将在所述步骤d中制备的坯体处理得到电阻片坯体，在电阻片坯体表面制备金属电极，得到高电位梯度电阻片。

进一步地，所述步骤b中，第一混合粉体的制备方法如下：