CN103058634A - 一种用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，是以氧化铝粉与压敏电阻粉料混合后得到的混合料为原料进行制备。所述压敏电阻粉料优选由如下重量百分比的组分组成：氧化锌88.0%～95.0%；氧化钴0.5%～1.5%；氧化铬0.5%～1.5%；碳酸锰0.5%～1.5%；氧化铋1.5%～3.5%；氧化锑1.5%～3.0%；氧化硅：0.5%～1.0%。本发明是在氧化铝粉料中添加微量的压敏电阻用粉料，使所制作出来的承烧板在烧结压敏电阻时存在与压敏电阻相接近的气氛，减轻了承烧板内杂质对压敏电阻电性及外观的影响，烧结出来的压敏电阻性能优异，无需进行大量的培养承烧板气氛的工作，使用方便。

Description

一种用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法

技术领域

本发明涉及一种承烧板的制备方法，特别涉及一种用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法。

背景技术

由于压敏电阻在烧成过程中对承载板的气氛要求较高，承载板上杂质对压敏电阻电性影响剧烈，很多厂家在烧结压敏电阻时需对承载板培养气氛处理，费时费力，提高了生产成本。本发明提供了一种承烧板用粉料的的处理方法，其在制作承烧板的氧化铝粉料中添加微量的压敏电阻用粉料，使所制作出来的承烧板在烧结压敏电阻时存在与压敏电阻相接近的气氛，减轻了承烧板内杂质对压敏电阻电性及外观的影响，烧结出来的压敏电阻性能优异，无需进行大量的培养承烧板气氛的工作，使用方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其制备出来的承烧板烧结压敏电阻时不用培养气氛就能得到优异的产品性能。

为了解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现:

本发明提供了一种用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，是以氧化铝粉与压敏电阻粉料混合后得到的混合料为原料进行制备。

所述压敏电阻粉料优选由如下重量百分比的组分组成：

氧化锌：           88.0%～95.0%

氧化钴：           0.5%～1.5%

氧化铬：           0.5%～1.5%

碳酸锰：           0.5%～1.5%

氧化铋：           1.5%～3.5%

氧化锑：           1.5%～3.0%

氧化硅：           0.5%～1.0%。

所述压敏电阻粉料优选由如下重量百分比的组分组成：

氧化锌：           90.0%

氧化钴：           1.5%

氧化铬：           0.9%

碳酸锰：           0.9%

氧化铋：           2.7%

氧化锑：           3.0%

氧化硅：           1.0%。

优选的，将上述的各组分按照其重量百分比混合，加入水后以240-450r/min的转速行星球磨5-7小时至粒度D₅₀小于1.5μm，然后烘干制成压敏电阻粉料。

所述压敏电阻粉料与氧化铝粉优选以如下重量百分比混合：

压敏电阻粉料：10%～40%

氧化铝粉：60%～90%。

所述压敏电阻粉料与氧化铝粉优选以如下重量百分比混合：

压敏电阻粉料：30%

氧化铝粉：70%。

所述压敏电阻粉料与氧化铝粉优选混合方法：按照上述各组分按照其重量百分比混合，加入水后以50～80r/min的转速行星球磨20～28小时，烘干，得到混合料。

所述氧化铝粉纯度优选为99.0%以上，平均粒径优选为1.0μm；所述氧化锌纯度优选大于99.7％，平均粒径优选为0.45～0.55μm。

所述氧化钴、氧化铬、碳酸锰、氧化铋、氧化锑和氧化硅的纯度优选均在化学纯以上，其粒度D₉₅≤3.0μm。

优选的，以混合料为原料进行过筛、造粒、干压，然后在1400～1500℃烧结4～7小时,制备得到本发明的用于烧结压敏电阻的承烧板。

本发明是在氧化铝粉料中添加微量的压敏电阻用粉料，使所制作出来的承烧板在烧结压敏电阻时存在与压敏电阻相接近的气氛，减轻了承烧板内杂质对压敏电阻电性及外观的影响，烧结出来的压敏电阻性能优异，无需进行大量的培养承烧板气氛的工作，使用方便。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明提供进一步详细说明。

实施例1

本发明用于烧结压敏电阻的承烧板的处理方法，包括如下步骤：

步骤一：制备压敏电阻粉料

将氧化锌、氧化钴、氧化铬、碳酸锰、氧化铋、氧化锑和氧化硅各粉料按如下重量百分比称取好后加入到一个5L行星球磨罐中，接着在行星球磨罐中依次加入水和φ3的氧化锆磨介，其中前述粉料：水：φ3氧化锆磨介重量比为1:1：2，其中粉料、水和磨介的总量占到行星磨机2/3体积为宜。磨介加进去以后，以350r/min的转速球磨6小时后，至粒度D₅₀小于1.5μm，然后将其流至平的托盘中在120℃下6小时烘干制备得到压敏电阻粉料。

其中各组分的重量百分比如下：

氧化锌：           93.0%

氧化钴：           1.0%

氧化铬：           0.8%

碳酸锰：           0.7%

氧化铋：           2.0%

氧化锑：           2.0%

氧化硅：           0.5%

其中所述氧化锌是压敏电阻的主体成分，其纯度大于99.7％，平均粒径控制在0.45～0.55μm，颗粒形状优选成圆球形或者椭圆形。

氧化钴、氧化铬、碳酸锰、氧化铋、氧化锑和氧化硅的纯度均在化学纯以上，其粒度D95≤3.0μm。

步骤二：将压敏电阻粉料与氧化铝粉混合得到混合料。

将氧化铝粉与步骤一所制的压敏电阻粉料按如下重量百分比加入到球磨机中，然后向球磨机中依次加入去离子水和φ3氧化锆磨介，前述氧化铝粉加压敏电阻粉料：去离子水：φ3氧化锆磨介重量比为1:1:2。由于不同球磨机容积的不同，其中粉料、水和磨介的总量占到球磨机的2/3体积为宜。磨介加进去以后，开启球磨机，以60r/min的转速球磨25小时，将混合好的浆料放出至平的托盘中，在120℃下烘干2小时，待其烘干后得到混合料，收集于桶中待用。

其中压敏电阻粉料和氧化铝粉的重量百分比如下：

氧化铝粉：70%

压敏电阻粉料：30%

所述氧化铝粉纯度为99.0%以上，平均粒径为1.0μm。

步骤三：混合料的粉碎、造粒、干压成型和烧结。

使用粉碎机将烘干后结块的混合料破碎，然后过400目筛，接着经过造粒、干压后烧结，烧结温度低于现有技术中含氧化铝重量百分比95%的氧化铝承烧板的烧结温度，即在1400℃下烧结4小时,烧结完成后便得到本发明的用于烧结压敏电阻的承烧板。

本实施例制备的承烧板的电阻片性能（压敏电压V1mA、流过负载的电阻的电流Il、非线性系数α，电容量Cp、损耗D、限制电压与压敏电压比Vc/V1mA、ESD性能），其结果见表1。

实施例2

本发明用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：制备压敏电阻粉料

将氧化锌、氧化钴、氧化铬、碳酸锰、氧化铋、氧化锑和氧化硅各粉料按如下重量百分比称取好后加入到一个5L行星球磨罐中，接着在行星球磨罐中依次加入水和φ3的氧化锆磨介，其中前述粉料：水：氧化锆磨介重量比为1:1：2，其中粉料、水和磨介的总量占到行星磨机2/3体积为宜。磨介加进去以后，以350r/min的转速球磨6小时后，至粒度D₅₀小于1.5μm，然后将其流至平的托盘中在120℃下6小时烘干制备得到压敏电阻粉料。

其中各组分的重量百分比如下：

氧化锌：        90.0%

氧化钴：        1.5%

氧化铬：        0.9%

碳酸锰：        0.9%

氧化铋：        2.7%

氧化锑：        3.0%

氧化硅：        1.0%

其中所述氧化锌是压敏电阻的主体成分，其纯度大于99.7％，平均粒径控制在0.45～0.55μm，颗粒形状优选成圆球形或者椭圆形。

氧化钴、氧化铬、碳酸锰、氧化铋、氧化锑和氧化硅的纯度均在化学纯以上，其粒度D95≤3.0μm。

步骤二：将压敏电阻粉料与氧化铝粉混合得到混合料。

将氧化铝粉与步骤一所制的压敏电阻粉料按如下重量百分比加入到球磨机中，然后向球磨机中依次加入去离子水和φ3氧化锆磨介，前述氧化铝粉加压敏电阻粉料：去离子水：φ3氧化锆磨介重量比为1:1:2。由于不同球磨机容积的不同，其中粉料、水和磨介的总量占到球磨机的2/3体积为宜。磨介加进去以后，开启球磨机，以80r/min的转速球磨20小时，将混合好的浆料放出至平的托盘中，在120℃下烘干2小时，待其烘干后得到混合料，收集于桶中待用。

其中压敏电阻粉料和氧化铝粉的重量百分比如下：

氧化铝粉：65%

压敏电阻粉料：35%

所述氧化铝粉纯度为99.0%以上，平均粒径为1.0μm。

步骤三：混合料的粉碎、造粒、干压成型和烧结。

使用粉碎机将烘干后结块的混合料破碎，然后过400目筛，接着经过造粒、干压后烧结，烧结温度低于含氧化铝重量百分比95%的氧化铝承烧板的烧结温度，在1500℃下烧结5小时,烧结完成后便得到本发明的用于烧结压敏电阻的承烧板。

本实施例制备的承烧板的电阻片性能见表1。

实施例3

本发明用于烧结压敏电阻的承烧板的处理方法，包括如下步骤：

步骤一：制备压敏电阻粉料

将氧化锌、氧化钴、氧化铬、碳酸锰、氧化铋、氧化锑和氧化硅各粉料按如下重量百分比称取好后加入到一个5L行星球磨罐中，接着在行星球磨罐中依次加入水和φ3的氧化锆磨介，其中前述粉料：水：氧化锆磨介重量比为1:1：2，其中粉料、水和磨介的总量占到行星磨机2/3体积为宜。磨介加进去以后，以350r/min的转速球磨6小时后，至粒度D₅₀小于1.5μm，然后将其流至平的托盘中在120℃下6小时烘干制备得到压敏电阻粉料。

其中各组分的重量百分比如下：

氧化锌：        89.0%

氧化钴：        1.4%

氧化铬：        1.4%

碳酸锰：        1.3%

氧化铋：        3.2%

氧化锑：        2.8%

氧化硅：        0.9%

其中所述氧化锌是压敏电阻的主体成分，其纯度大于99.7％，平均粒径控制在0.45～0.55μm，颗粒形状优选成圆球形或者椭圆形。

氧化钴、氧化铬、碳酸锰、氧化铋、氧化锑和氧化硅的纯度均在化学纯以上，其粒度D95≤3.0μm。

步骤二：将压敏电阻粉料与氧化铝粉混合得到混合料。

将氧化铝粉与步骤一所制的压敏电阻粉料按如下重量百分比加入到球磨机中，然后向球磨机中依次加入去离子水和φ3氧化锆磨介，前述氧化铝粉加压敏电阻粉料：去离子水：φ3氧化锆磨介重量比为1:1:2。由于不同球磨机容积的不同，其中粉料、水和磨介的总量占到球磨机的2/3体积为宜。磨介加进去以后，开启球磨机，以70r/min的转速球磨28小时，将混合好的浆料放出至平的托盘中，在120℃下烘干2小时，待其烘干后得到混合料，收集于桶中待用。

其中压敏电阻粉料和氧化铝粉的重量百分比如下：

氧化铝粉：80%

压敏电阻粉料：20%

所述氧化铝粉纯度为99.0%以上，平均粒径为1.0μm。

步骤三：混合料的粉碎、造粒、干压成型和烧结。

使用粉碎机将烘干后结块的混合料破碎，然后过400目筛，接着经过造粒、干压后烧结，烧结温度低于含氧化铝重量百分比95%的氧化铝承烧板的烧结温度，在1400℃下烧结7小时,烧结完成后便得到本发明的用于烧结压敏电阻的承烧板。

本实施例制备的承烧板的电阻片性能见表1。

对比例

含氧化铝重量百分比95%的氧化铝承烧板(东莞坤鑫电子有限公司，匣承烧板型号为：95%氧化铝112*112*8mm)。

本对比例制备的承烧板的电阻片性能见表1。

表1

从表1可以看出，添加了压敏电阻粉料的承烧板在未进行气氛培养的情况下所烧结的片式压敏电阻性能优良，主要体现在泄漏电流IL较小，非线性系数α高，损耗D小，限制电压/V1mA小。未处理的对比例承烧板所烧结的片式压敏电阻性能相对较差。按照上述性能值可以看出，本发明制作的承烧板可以不用培养气氛直接烧结片式压敏电阻。

Claims (10)

1.一种用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，是以氧化铝粉与压敏电阻粉料混合后得到的混合料为原料进行制备。

2.根据权利要求1所述的用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，所述压敏电阻粉料由如下重量百分比的组分组成：

氧化锌：           88.0%～95.0%

氧化钴：           0.5%～1.5%

氧化铬：           0.5%～1.5%

碳酸锰：           0.5%～1.5%

氧化铋：           1.5%～3.5%

氧化锑：           1.5%～3.0%

氧化硅：           0.5%～1.0%。

3.权利要求2所述的用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，所述压敏电阻粉料由如下重量百分比的组分组成：

氧化锌：           90.0%

氧化钴：           1.5%

氧化铬：           0.9%

碳酸锰：           0.9%

氧化铋：           2.7%

氧化锑：           3.0%

氧化硅：           1.0%。

4.根据权利要求2或3所述的用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，所述压敏电阻粉料的制备方法：将如权利要求2或3的各组分按照其重量百分比混合，加入水后以240-450r/min的转速行星球磨5-7小时至粒度D₅₀小于1.5μm，然后烘干制成压敏电阻粉料。

5.根据权利要求4所述的用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，所述压敏电阻粉料与氧化铝粉以如下重量百分比混合：

压敏电阻粉料：10%～40%

氧化铝粉：60%～90%。

6.根据权利要求5所述的用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，所述压敏电阻粉料与氧化铝粉以如下重量百分比混合：

压敏电阻粉料：30%

氧化铝粉：70%。

7.根据权利要求6所述的用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，所述压敏电阻粉料与氧化铝粉混合方法：如权利要求6的各组分按照其重量百分比混合，加入水后以50～80r/min的转速行星球磨20～28小时，烘干，得到混合料。

8.根据权利要求2所述的用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，所述氧化铝粉纯度为99.0%以上，平均粒径为1.0μm；所述氧化锌纯度大于99.7％，平均粒径为0.45～0.55μm。

9.根据权利要求2所述的用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，所述氧化钴、氧化铬、碳酸锰、氧化铋、氧化锑和氧化硅的纯度均在化学纯以上，其粒度D₉₅≤3.0μm。

10.根据权利要求2所述的用于烧结压敏电阻的承烧板的制备方法，其特征在于，以混合料为原料进行过筛、造粒、干压，然后在1400～1500℃烧结4～7小时,制备得到本发明的用于烧结压敏电阻的承烧板。