CN104681223A - 一种防雷浪涌复合型压敏电阻器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防雷浪涌复合型压敏电阻器及其制造方法。该压敏电阻器是由一个防雷阀片芯片和一个敏感压敏芯片并联而成。所述的防雷阀片芯片使用的是通流峰值大、突变最小阻值低、非线性系数45~55的压敏电阻芯片，所述的敏感压敏芯片使用的是非线性系数高、耐工频过电压的压敏电阻芯片。当由于操作过电压、暂态过电压时，线路发生小电流浪涌波动，敏感压敏电阻芯片起主要作用，第一时间将能量泄放出去，当发生雷击过电压时，由于冲击电压幅值高、能量大，这时防雷阀片芯片起主要作用，第一时间将能量泄放出去，从而确保输电线路的稳定。本发明的优点是实现了输电线路的有效防雷和有效抗浪涌冲击，大大延长产品使用寿命，确保产品的可靠性。

Description

一种防雷浪涌复合型压敏电阻器及其制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种防雷浪涌复合型压敏电阻器及其制备方法，属于电子元器件制备技术领域。

背景技术

压敏电阻是一种具有优异的非线性伏安特性并有抑制瞬态过电压作用的固态电压敏感元件，自1968年日本松下电器研制的ZnO压敏电阻器首次用于彩色电视机以来，现被广泛应用于电力电子线路中，用来防护因电力供应系统的瞬时电压突变所可能对电路的伤害。当高压来到时，压敏电阻的电阻值突降而将电流予以分流，防止负载电路受到过大的瞬时电压而遭到破坏或干扰。随着现代科技的不断进步，人们越来越注重质量和环保，欧盟立法制定的《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》标准限制电气电子产品中铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚共6项物质。科学家对氧化锌压敏电阻材料都逐次进行了研究分析，不断改进，产品配方由含铬逐步过渡到无铬，产品逐渐环保，性能不断加强。其中含铬的配方有一种氧化锌压敏电阻材料及其制备方法，专利号为201010538897.5，一种氧化锌压敏电阻材料及制备方法，专利号为201210582082.6，一种Bi系氧化锌压敏电阻材料，专利号为201210031381.0，一种低介电常数压敏电阻材料及其制备方法，专利号为201210007305.6，一种高电位梯度氧化锌压敏电阻材料及其制备方法，专利号为201110421092.7，高通流小型化氧化锌压敏电阻器介质材料及其制备方法，专利号为201410389495.1，一种低温烧结氧化锌压敏电阻材料及其制备方法，专利号为201210093922.2等，环保型的配方有一种高能型氧化锌压敏电阻材料及其制备方法，专利号为201110386332.4，一种无铬无铅中高压氧化锌压敏电阻材料及其制备方法，专利号为201110233644.1，这些配方都存在普遍的规律，就是高敏性配方压敏电阻大电流冲击后非线性变化较大，瓷体内部结构破坏严重，从而失去高敏性的优势，而非线性系数较低的防雷阀片，耐大电流冲击次数多，自身电压变化率和非线性系数变化率不大，然而敏感性相对较弱，因此，对上述压敏电阻器配方和结构还需要进行设计和改进，既实现压敏电阻器在小电流冲击下的高度敏感性的同时，又在大电流反复冲击下，压敏电阻器的内部结构变化较小，从而实现有效防雷。

发明内容

本发明的目的在于克服了现有技术的不足，提供一种防雷浪涌复合型压敏电阻器及其制备方法，采用了通流大、突变最小阻值低、非线性系数45~55、耐组合波性能好的压敏电阻材料，并且采用热处理技术制备出抗大电流冲击的防雷阀片芯片，采用了高敏感性、耐工频过电压的压敏电阻材料制备出敏感压敏芯片，对防雷阀片芯片和敏感压敏芯片进行有效并联，实现了输电线路的有效防雷和有效抗浪涌冲击，从而延长了产品使用寿命，确保了产品的可靠性和安全性。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：一种防雷浪涌复合型压敏电阻器，是由一个防雷阀片芯片和一个敏感压敏芯片并联而成，所述的防雷阀片芯片使用的是通流峰值大于10KA、突变最小阻值小于2Ω、非线性45~55、直径大于20mm、耐6KV/3KA组合波冲击次数60次以上的压敏电阻芯片，压敏电阻芯片材料主要是由下述摩尔百分比的原料制备而成：ZnO：Bi₂O₃：Co₂O₃：Sb₂O₃：MnCO₃：Ni₂O₃：ZrO₂：SiO₂：SnO₂：H₃BO₃：Al(NO₃)₃·9H₂O：AgNO₃： CH₃COOLi： K₂CO₃等于95.5%~96.5%：0.5%~0.7%：0.7%~0.8%：0.9%~1.4%：0.4%~0.8%：0.4%~0.6%：0~0.1%：0.15%~0.3%：0~0.12%：0.01%~0.05%：0.015%~0.035%：0.01%~0.2%：0.015%~0.04%：0~0.1%；所述的敏感压敏芯片使用的是通流峰值4~6 KA、突变最小阻值2Ω~5Ω、非线性大于80、直径小于20mm、耐6KV/3KA组合波冲击次数20次以上的压敏电阻芯片，压敏电阻芯片材料主要是由下述摩尔百分比的原料制备而成：ZnO：Bi₂O₃：Co₃O₄：Sb₂O₃：MnCO₃：Ni₂O₃：ZrO₂：SiO₂：SnO₂：MgO：H₃BO₃：Al(NO₃)₃·9H₂O：AgNO₃： K₂CO₃：Nb₂O₅等于96%~97%：0.45%~0.7%：0.4%~0.8%：0.9%~1.4%：0.7%~1.2%：0.5%~0.8%：0~0.1%：0.1%~0.3%：0~0.12%：0.1%~0.2%：0.01%~0.05%：0.005%~0.014%：0.01%~0.2%：0~0.2%：0~0.5%；

上述防雷浪涌复合型压敏电阻器的制备方法的具体步骤是：

（1）首先将工业优级ZnO粉料和分析纯原料Bi₂O₃、Co₂O₃、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、ZrO₂、SiO₂、SnO₂、H₃BO₃、Al(NO₃)₃·9H₂O、AgNO₃、 CH₃COOLi、K₂CO₃按摩尔比ZnO：Bi₂O₃：Co₂O₃：Sb₂O₃：MnCO₃：Ni₂O₃：ZrO₂：SiO₂：SnO₂：H₃BO₃：Al(NO₃)₃·9H₂O：AgNO₃： CH₃COOLi： K₂CO₃等于95.5%~96.5%：0.5%~0.7%：0.7%~0.8%：0.9%~1.4%：0.4%~0.8%：0.4%~0.6%：0~0.1%：0.15%~0.3%：0~0.12%：0.01%~0.05%：0.015%~0.035%：0.01%~0.2%：0.015%~0.04%：0~0.1%分别称量好，将称量好的ZnO、Bi₂O₃、Co₂O₃、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、ZrO₂、SiO₂、SnO₂置入球磨罐中，形成主料A1，然后将称量好的H₃BO₃、Al(NO₃)₃·9H₂O、AgNO₃、 CH₃COOLi置入烧杯S1中，加入去离子水，在80~100℃水浴下使之完全溶解，形成溶液B1，接着将称量好的K₂CO₃置入烧杯S2中，加入去离子水，搅拌，常温下使之完全溶解，形成溶液C1；

（2）将溶液B1和溶液C1加入主料A1中，加入锆球、去离子水和分散剂，湿式滚磨12~24小时，然后在140℃~160℃烘箱内快速干燥，直至完全烘干；其中，锆球、去离子水、分散剂、主料A1的重量比为3~4：1~2：0.0005~0.001：1，所述的分散剂指的是铵盐类离子表面活性剂；

（3）将烘干的粉料碾碎，加入质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液，其中加入的聚乙烯醇水溶液与烘干粉料的重量比是1：4~5，然后手工造粒，在80℃~120℃烘箱内烘干，研磨，过80~120目筛网，拌料均匀，静置4~8小时后，得含水率为0.55%~1%的造粒粉料；

（4）将造粒粉料干压成型，压制成直径大于20mm的规格防雷阀片生坯体；

（5）将防雷阀片生坯体在550℃~650℃排胶，升温速率1℃/分钟，保温4小时，随炉降温；

（6）将排胶好的防雷阀片生坯体放入电阻炉中进行烧结，烧结温度为1050℃~1250℃，保温250分钟~400分钟，随炉降温，得到烧结好的防雷阀片瓷片；

（7）将烧结好的防雷阀片瓷片两端面印银，并在140℃~160℃下烘干，将其放置烧银炉烧银，烧银温度500℃~600℃，升温速率8~10℃/分钟，保温10~20分钟，自然降温，得到烧银好的防雷阀片芯片；所述的印银采用的工艺是常规的丝网印刷工艺，印银所用的银电极浆料含银量为75%；

（8）将烧银好的防雷阀片芯片放置电阻炉进行热处理，热处理温度600~700℃，保温时间30分钟~60分钟，微开炉门随炉冷却，即可得到热处理好的防雷阀片芯片；

（9）将工业优级ZnO粉料和分析纯原料Bi₂O₃、Co₃O₄、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、ZrO₂、SiO₂、SnO₂、MgO、H₃BO₃、Al(NO₃)₃·9H₂O、AgNO₃、K₂CO₃、Nb₂O₅按摩尔比ZnO：Bi₂O₃：Co₃O₄：Sb₂O₃：MnCO₃：Ni₂O₃：ZrO₂：SiO₂：SnO₂：MgO：H₃BO₃：Al(NO₃)₃·9H₂O：AgNO₃： K₂CO₃：Nb₂O₅等于96%~97%：0.45%~0.7%：0.4%~0.8%：0.9%~1.4%：0.7%~1.2%：0.5%~0.8%：0~0.1%：0.1%~0.3%：0%~0.12%：0.1%~0.2%：0.01%~0.05%：0.005%~0.014%：0.01%~0.2%：0~0.2%：0~0.5%分别称量好，将称量好的ZnO、Bi₂O₃、Co₃O₄、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、ZrO₂、SiO₂、SnO₂、MgO、Nb₂O₅置入球磨罐中，形成主料A2，然后将称量好的H₃BO₃、Al(NO₃)₃·9H₂O、AgNO₃置入烧杯S3中，加入去离子水，在80~100℃水浴下使之完全溶解，形成溶液B2，接着将称量好的K₂CO₃置入烧杯S4中，加入去离子水，搅拌，常温下使之完全溶解，形成溶液C2。

（10）将溶液B2和溶液C2加入主料A2中，加入锆球、去离子水和分散剂，湿式滚磨12~24小时，然后在140℃~160℃烘箱内快速干燥，直至完全烘干；其中，锆球、去离子水、分散剂、主料A2的重量比为3~4：1~2：0.0005~0.001：1，所述的分散剂指的是铵盐类离子表面活性剂；

（11）将烘干的粉料碾碎，加入质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液，其中加入的聚乙烯醇水溶液与烘干粉料的重量比是1：4~5，然后手工造粒，在80℃~120℃烘箱内烘干，研磨，过80~120目筛网，拌料均匀，静置4~8小时后，得含水率为0.35%~0.55%的造粒粉料；

（12）将造粒粉料干压成型，压制成直径小于20mm的规格敏感压敏陶瓷生坯体；

（13）将敏感压敏陶瓷生坯体在550℃~650℃排胶，升温速率1℃/分钟，保温4小时，随炉降温；

（14）将排胶好的敏感压敏陶瓷生坯体放入电阻炉中进行烧结，烧结温度为1150℃~1250℃，保温250分钟~400分钟，随炉降温，得到烧结好的敏感压敏陶瓷瓷片；

（15）将烧结好的敏感压敏陶瓷瓷片两端面印银，并在140℃~160℃下烘干，将其放置烧银炉烧银，烧银温度500℃~600℃，升温速率8~10℃/分钟，保温10~20分钟，自然降温，即可得到敏感压敏芯片；所述的印银采用的工艺是常规的丝网印刷工艺，印银所用的银电极浆料含银量为75%；

（16）将防雷阀片芯片和敏感压敏芯片两端银面丝网印锡膏，然后将防雷阀片电极片、印制好锡膏的防雷阀片芯片、防雷阀片电极片、印制好锡膏的敏感压敏芯片、敏感压敏芯片电极片依次重合，用不锈钢夹子夹紧，放入烘银炉焊接，焊接温度250℃~270℃，即可得到防雷浪涌复合型压敏电阻器芯片；

（17）将防雷浪涌复合型压敏电阻器芯片用环氧树脂包封、固化，即得到一种防雷浪涌复合型压敏电阻器。

    本发明是这样工作的：将夹在中间的防雷阀片电极片接电源正极，防雷浪涌复合型压敏电阻器一端的防雷阀片电极片和另一段的敏感压敏芯片电极片在电路中短路，接电源负极。

采取上述措施的本发明具有以下优点：

（1） 本发明采用了通流能力大、突变最小阻值低、非线性系数45~55、耐组合波性能好的压敏电阻材料，并且采用热处理技术制备出防雷阀片芯片，在大电流反复冲击下实现有效防雷。

（2） 本发明采用了高敏感性、耐工频过电压的压敏电阻材料制备出高敏感压敏芯片，在小电流、工频电流冲击下实现快速泄放能量。

（3） 本发明通过防雷阀片芯片和敏感压敏芯片二者有效并联，使其各自优势得到有机结合，实现了小电流冲击下敏感泄放，大电流冲击下能耐反复冲击，工频电流过电压下产品耐受能力加强，确保了输电线路的有效防雷和有效抗浪涌冲击，大大延长产品使用寿命，确保产品的可靠性和安全性。

（4） 本发明制备方法工艺简单，材料环保，产品符合欧盟的ROSH环境检测标准。

 [0011]

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种防雷浪涌复合型压敏电阻器的制备方法按照下列步骤进行：

1. 首先称量3千克工业优级ZnO粉料置入球磨罐中，然后再分别称量分析纯原料115.8081克Bi₂O₃、44.3945克Co₂O₃、111.4663克Sb₂O₃、21.9758克MnCO₃、25.2950克Ni₂O₃、2.3558克ZrO₂、3.4461克SiO₂、5.7626克SnO₂置入球磨罐中，形成主料A1，然后称量0.4516克H₃BO₃、2.1516克Al(NO₃)₃·9H₂O、0.8899克AgNO₃、0.3785克 CH₃COOLi置入烧杯S1中，加入100ml去离子水，在95℃水浴下使之完全溶解，形成溶液B1，接着称量0.5284克K₂CO₃置入烧杯S2中，加入50ml去离子水，充分搅拌，常温下使之完全溶解，形成溶液C1。

2. 将溶液B1和溶液C1全部加入主料A1中，加入12千克锆球、6千克去离子水和2毫升分散剂，湿式滚磨24小时，然后在140℃烘箱内快速干燥，直至完全烘干；上述的分散剂指的是铵盐类离子表面活性剂； 

3. 将上述烘干的粉料碾碎，加入800克质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液，手工充分造粒均匀，在85℃烘箱内烘干，研磨，过100目筛网，拌料均匀，静置6小时后，得含水率为0.55%~1%的造粒粉料；

4. 将造粒粉料干压成型，压制成直径为38毫米，厚度为3.98~4.08毫米，质量15.55~15.95克的规格防雷阀片生坯体；

5. 将上述压制好的防雷阀片生坯体在550℃排胶，升温速率1℃/分钟，保温4小时，随炉降温；

6. 将排胶好的防雷阀片生坯体放入电阻炉中进行烧结，烧结温度为1097℃，保温350分钟，随炉降温，得到烧结好的防雷阀片瓷片；

7. 将烧结好的防雷阀片瓷片两端面丝网印银，印银所用的银电极浆料含银量为75%，并在140℃下烘干，将其放置烧银炉烧银，烧银温度590℃，升温速率8℃/分钟，保温10分钟，自然降温，得到烧银好的防雷阀片芯片；

8. 将烧银好的防雷阀片芯片放置电阻炉进行热处理，热处理温度650℃，保温时间30分钟，微开炉门随炉冷却，即可得到热处理好的防雷阀片芯片。

9. 另称量3千克工业优级ZnO粉料置入球磨罐中，然后分别称量分析纯原料80.1956克Bi₂O₃、36.8385克Co₃O₄、100.3457克Sb₂O₃、30.7741克MnCO₃、37.9523克Ni₂O₃、2.8277克ZrO₂、3.4470克SiO₂、5.7641克SnO₂、1.5415克MgO、5.0831克Nb₂O₅置入球磨罐中，形成主料A2，然后称量0.4517克H₃BO₃、0.7174克Al(NO₃)₃·9H₂O、0.8901克AgNO₃置入烧杯S3中，加入100毫升去离子水，在95℃水浴下使之完全溶解，形成溶液B2，接着称量5.2859克K₂CO₃置入烧杯S4中，加入50毫升去离子水，充分搅拌，常温下使之完全溶解，形成溶液C2。

10. 将溶液B2和溶液C2加入主料A2中，加入12千克锆球、6千克去离子水和2毫升分散剂，湿式滚磨24小时，然后在140℃烘箱内快速干燥，直至完全烘干；上述的分散剂指的是铵盐类离子表面活性剂； 

11. 将上述烘干的粉料碾碎，加入800克质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液，手工充分造粒均匀，在85℃烘箱内烘干，研磨，过100目筛网，拌料均匀，静置6小时后，得含水率为0.35%~0.55%的造粒粉料；

12. 将造粒粉料干压成型，压制成直径为16.6毫米，厚度为5.39毫米~5.49毫米，质量3.80克~3.85克的规格敏感压敏陶瓷生坯体；

13. 将上述压制好的敏感压敏陶瓷生坯体在550℃排胶，升温速率1℃/分钟，保温4小时，随炉降温；

14. 将排胶好的敏感压敏陶瓷生坯体放入电阻炉中进行烧结，烧结温度为1200℃，保温250分钟，随炉降温，得到烧结好的敏感压敏陶瓷瓷片；

15. 将烧结好的敏感压敏陶瓷瓷片两端面丝网印银，印银所用的银电极浆料含银量为75%，在140℃下烘干，将其放置烧银炉烧银，烧银温度590℃，升温速率8℃/分钟，保温10分钟，自然降温，即可得到敏感压敏芯片；

16. 将防雷阀片芯片和敏感压敏芯片两端银面丝网印锡膏，然后将左防雷阀片电极片、印制好锡膏的防雷阀片芯片、右防雷阀片电极片、印制好锡膏的敏感压敏芯片、敏感压敏芯片电极片依次重合，用不锈钢夹子夹紧，放入烘银炉焊接，焊接温度270℃，即得到防雷浪涌复合型压敏电阻器芯片；

17. 将防雷浪涌复合型压敏电阻器芯片用环氧树脂包封、固化，即得到一种防雷浪涌复合型压敏电阻器。

实施例2

一种防雷浪涌复合型压敏电阻器的制造方法按照下列步骤进行：

1. 首先称量3千克工业优级ZnO粉料置入球磨罐中，然后再分别称量分析纯原料125.3304克Bi₂O₃、50.9864克Co₂O₃、100.8136克Sb₂O₃、33.1260克MnCO₃、25.4195克Ni₂O₃、4.7348克ZrO₂、4.6174克SiO₂、2.8955克SnO₂置入球磨罐中，形成主料A1，然后称量0.2376克H₃BO₃、5.0450克Al(NO₃)₃·9H₂O、1.3055克AgNO₃、0.7606克 CH₃COOLi置入烧杯S1中，加入100ml去离子水，在95℃水浴下使之完全溶解，形成溶液B1，接着称量5.3105克K₂CO₃置入烧杯S2中，加入50ml去离子水，充分搅拌，常温下使之完全溶解，形成溶液C1。

2. 将溶液B1和溶液C1全部加入主料A1中，加入12千克锆球、6千克去离子水和2毫升分散剂，湿式滚磨18小时，然后在160℃烘箱内快速干燥，直至完全烘干；上述的分散剂指的是铵盐类离子表面活性剂； 

3. 将上述烘干的粉料碾碎，加入800g质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液，手工充分造粒均匀，在95℃烘箱内烘干，研磨，过100目筛网，拌料均匀，静置8小时后，得含水率为0.55%~1%的造粒粉料；

4. 将造粒粉料干压成型，压制成直径为38mm，厚度为2.85~2.95毫米，质量10.35~10.85克的规格防雷阀片生坯体；

5. 将上述压制好的防雷阀片生坯体在600℃排胶，升温速率1℃/分钟，保温4小时，随炉降温；

6. 将排胶好的防雷阀片生坯体放入电阻炉中进行烧结，烧结温度为1085℃，保温350分钟，随炉降温，得到烧结好的防雷阀片瓷片；

7. 将烧结好的防雷阀片瓷片两端面丝网印银，印银所用的银电极浆料含银量为75%，并在160℃下烘干，将其放置烧银炉烧银，烧银温度590℃，升温速率8℃/分钟，保温10分钟，自然降温，得到烧银好的防雷阀片芯片；

8. 将烧银好的防雷阀片芯片放置电阻炉进行热处理，热处理温度650℃，保温时间30分钟，微开炉门随炉冷却，即可得到热处理好的防雷阀片芯片。

9. 另称量3千克工业优级ZnO粉料置入球磨罐中，然后分别称量分析纯原料82.2748克Bi₂O₃、51.7608克Co₃O₄、111.8992克Sb₂O₃、33.0918克MnCO₃、41.2640克Ni₂O₃、4.7299克ZrO₂、2.3063克SiO₂、4.6280克SnO₂、2.3206克MgO、4.0812克Nb₂O₅置入球磨罐中，形成主料A2，然后称量0.8307克H₃BO₃、1.4400克Al(NO₃)₃·9H₂O、0.6977克AgNO₃置入烧杯S3中，加入100毫升去离子水，在95℃水浴下使之完全溶解，形成溶液B2，接着称量2.6525克K₂CO₃置入烧杯S4中，加入50毫升去离子水，充分搅拌，常温下使之完全溶解，形成溶液C2。

10. 将溶液B2和溶液C2加入主料A2中，加入12千克锆球、6千克去离子水和2毫升分散剂，湿式滚磨18小时，然后在160℃烘箱内快速干燥，直至完全烘干；上述的分散剂指的是铵盐类离子表面活性剂； 

11. 将上述烘干的粉料碾碎，加入800克质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液，手工充分造粒均匀，在95℃烘箱内烘干，研磨，过100目筛网，拌料均匀，静置8小时后，得含水率为0.35%~0.55%的造粒粉料；

12. 将造粒粉料干压成型，压制成直径为16.6毫米，厚度为3.75 ~3.85毫米，质量2.75克~2.85克的规格敏感压敏陶瓷生坯体；

13. 将上述压制好的敏感压敏陶瓷生坯体在600℃排胶，升温速率1℃/分钟，保温4小时，随炉降温；

14. 将排胶好的敏感压敏陶瓷生坯体放入电阻炉中进行烧结，烧结温度为1195℃，保温250分钟，随炉降温，得到烧结好的敏感压敏陶瓷瓷片；

15. 将烧结好的敏感压敏陶瓷瓷片两端面丝网印银，印银所用的银电极浆料含银量为75%，在160℃下烘干，将其放置烧银炉烧银，烧银温度590℃，升温速率8℃/分钟，保温10分钟，自然降温，即可得到敏感压敏芯片；

16. 将防雷阀片芯片和敏感压敏芯片两端银面丝网印锡膏，然后将左防雷阀片电极片、印制好锡膏的防雷阀片芯片、右防雷阀片电极片、印制好锡膏的敏感压敏芯片、敏感压敏芯片电极片依次重合，用不锈钢夹子夹紧，放入烘银炉焊接，焊接温度260℃，即得到防雷浪涌复合型压敏电阻器芯片；

17. 将防雷浪涌复合型压敏电阻器芯片用环氧树脂包封、固化，即得到一种防雷浪涌复合型压敏电阻器。

本发明是这样工作的：将夹在中间的防雷阀片电极片3接电源正极，防雷浪涌复合型压敏电阻器一端的防雷阀片电极片1和另一段的敏感压敏芯片电极片5在电路中短路，接电源负极。

为了检测本发明的性能，对本发明进行了性能测试，测试结果如下表所示：

Claims (2)

1.一种防雷浪涌复合型压敏电阻器，其特征在于，所述的压敏电阻器是由一个防雷阀片芯片和一个敏感压敏芯片并联而成，所述的防雷阀片芯片使用的是通流峰值大于10KA、突变最小阻值小于2Ω、非线性45~55、直径大于20mm、耐6KV/3KA组合波冲击次数60次以上的压敏电阻芯片，压敏电阻芯片材料主要是由下述摩尔百分比的原料制备而成：ZnO：Bi₂O₃：Co₂O₃：Sb₂O₃：MnCO₃：Ni₂O₃：ZrO₂：SiO₂：SnO₂：H₃BO₃：Al(NO₃)₃·9H₂O：AgNO₃： CH₃COOLi： K₂CO₃等于95.5%~96.5%：0.5%~0.7%：0.7%~0.8%：0.9%~1.4%：0.4%~0.8%：0.4%~0.6%：0~0.1%：0.15%~0.3%：0~0.12%：0.01%~0.05%：0.015%~0.035%：0.01%~0.2%：0.015%~0.04%：0~0.1%；所述的敏感压敏芯片使用的是通流峰值4~6 KA、突变最小阻值2Ω~5Ω、非线性大于80、直径小于20mm、能量耐量大、耐6KV/3KA组合波冲击次数20次以上的压敏电阻芯片，压敏电阻芯片材料主要是由下述摩尔百分比的原料制备而成：ZnO：Bi₂O₃：Co₃O₄：Sb₂O₃：MnCO₃：Ni₂O₃：ZrO₂：SiO₂：SnO₂：MgO：H₃BO₃：Al(NO₃)₃·9H₂O：AgNO₃： K₂CO₃：Nb₂O₅等于96%~97%：0.45%~0.7%：0.4%~0.8%：0.9%~1.4%：0.7%~1.2%：0.5%~0.8%：0~0.1%：0.1%~0.3%：0~0.12%：0.1%~0.2%：0.01%~0.05%：0.005%~0.014%：0.01%~0.2%：0~0.2%：0~0.5%。

2.根据权利要求1所述的一种防雷浪涌复合型压敏电阻器的制备方法，其特征在于，所述的制备方法的具体步骤是：

（1）首先将工业优级ZnO粉料和分析纯原料Bi₂O₃、Co₂O₃、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、ZrO₂、SiO₂、SnO₂、H₃BO₃、Al(NO₃)₃·9H₂O、AgNO₃、 CH₃COOLi、K₂CO₃按摩尔比ZnO：Bi₂O₃：Co₂O₃：Sb₂O₃：MnCO₃：Ni₂O₃：ZrO₂：SiO₂：SnO₂：H₃BO₃：Al(NO₃)₃·9H₂O：AgNO₃： CH₃COOLi： K₂CO₃等于95.5%~96.5%：0.5%~0.7%：0.7%~0.8%：0.9%~1.4%：0.4%~0.8%：0.4%~0.6%：0~0.1%：0.15%~0.3%：0~0.12%：0.01%~0.05%：0.015%~0.035%：0.01%~0.2%：0.015%~0.04%：0~0.1%分别称量好，将称量好的ZnO、Bi₂O₃、Co₂O₃、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、ZrO₂、SiO₂、SnO₂置入球磨罐中，形成主料A1，然后将称量好的H₃BO₃、Al(NO₃)₃·9H₂O、AgNO₃、 CH₃COOLi置入烧杯S1中，加入去离子水，在80~100℃水浴下使之完全溶解，形成溶液B1，接着将称量好的K₂CO₃置入烧杯S2中，加入去离子水，搅拌，常温下使之完全溶解，形成溶液C1；

（2）将溶液B1和溶液C1加入主料A1中，加入锆球、去离子水和分散剂，湿式滚磨12~24小时，然后在140℃~160℃烘箱内快速干燥，直至完全烘干；其中，锆球、去离子水、分散剂、主料A1的重量比为3~4：1~2：0.0005~0.001：1，所述的分散剂指的是铵盐类离子表面活性剂；

（3）将烘干的粉料碾碎，加入质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液，其中加入的聚乙烯醇水溶液与烘干粉料的重量比是1：4~5，然后手工造粒，在80℃~120℃烘箱内烘干，研磨，过80~120目筛网，拌料均匀，静置4~8小时后，得含水率为0.55%~1%的造粒粉料；

（4）将造粒粉料干压成型，压制成直径大于20mm的规格防雷阀片生坯体；

（5）将防雷阀片生坯体在550℃~650℃排胶，升温速率1℃/分钟，保温4小时，随炉降温；

（6）将排胶好的防雷阀片生坯体放入电阻炉中进行烧结，烧结温度为1050℃~1250℃，保温250分钟~400分钟，随炉降温，得到烧结好的防雷阀片瓷片；

（7）将烧结好的防雷阀片瓷片两端面印银，并在140℃~160℃下烘干，将其放置烧银炉烧银，烧银温度500℃~600℃，升温速率8~10℃/分钟，保温10~20分钟，自然降温，得到烧银好的防雷阀片芯片；所述的印银采用的工艺是常规的丝网印刷工艺，印银所用的银电极浆料含银量为75%；

（8）将烧银好的防雷阀片芯片放置电阻炉进行热处理，热处理温度600~700℃，保温时间30分钟~60分钟，微开炉门随炉冷却，即可得到热处理好的防雷阀片芯片；

（9）将工业优级ZnO粉料和分析纯原料Bi₂O₃、Co₃O₄、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、ZrO₂、SiO₂、SnO₂、MgO、H₃BO₃、Al(NO₃)₃·9H₂O、AgNO₃、K₂CO₃、Nb₂O₅按摩尔比ZnO：Bi₂O₃：Co₃O₄：Sb₂O₃：MnCO₃：Ni₂O₃：ZrO₂：SiO₂：SnO₂：MgO：H₃BO₃：Al(NO₃)₃·9H₂O：AgNO₃： K₂CO₃：Nb₂O₅等于96%~97%：0.45%~0.7%：0.4%~0.8%：0.9%~1.4%：0.7%~1.2%：0.5%~0.8%：0~0.1%：0.1%~0.3%：0~0.12%：0.1%~0.2%：0.01%~0.05%：0.005%~0.014%：0.01%~0.2%：0~0.2%：0~0.5%分别称量好，将称量好的ZnO、Bi₂O₃、Co₃O₄、Sb₂O₃、MnCO₃、Ni₂O₃、ZrO₂、SiO₂、SnO₂、MgO、Nb₂O₅置入球磨罐中，形成主料A2，然后将称量好的H₃BO₃、Al(NO₃)₃·9H₂O、AgNO₃置入烧杯S3中，加入去离子水，在80~100℃水浴下使之完全溶解，形成溶液B2，接着将称量好的K₂CO₃置入烧杯S4中，加入去离子水，搅拌，常温下使之完全溶解，形成溶液C2；

（10）将溶液B2和溶液C2加入主料A2中，加入锆球、去离子水和分散剂，湿式滚磨12~24小时，然后在140℃~160℃烘箱内快速干燥，直至完全烘干；其中，锆球、去离子水、分散剂、主料A2的重量比为3~4：1~2：0.0005~0.001：1，所述的分散剂指的是铵盐类离子表面活性剂；

（11）将烘干的粉料碾碎，加入质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液，其中加入的聚乙烯醇水溶液与烘干粉料的重量比是1：4~5，然后手工造粒，在80℃~120℃烘箱内烘干，研磨，过80~120目筛网，拌料均匀，静置4~8小时后，得含水率为0.35%~0.55%的造粒粉料；

（12）将造粒粉料干压成型，压制成直径小于20mm的规格敏感压敏陶瓷生坯体；

（13）将敏感压敏陶瓷生坯体在550℃~650℃排胶，升温速率1℃/分钟，保温4小时，随炉降温；

（14）将排胶好的敏感压敏陶瓷生坯体放入电阻炉中进行烧结，烧结温度为1150℃~1250℃，保温250分钟~400分钟，随炉降温，得到烧结好的敏感压敏陶瓷瓷片；

（15）将烧结好的敏感压敏陶瓷瓷片两端面印银，并在140℃~160℃下烘干，将其放置烧银炉烧银，烧银温度500℃~600℃，升温速率8~10℃/分钟，保温10~20分钟，自然降温，即可得到敏感压敏芯片；所述的印银采用的工艺是常规的丝网印刷工艺，印银所用的银电极浆料含银量为75%；

（16）将防雷阀片芯片和敏感压敏芯片两端银面丝网印锡膏，然后将防雷阀片电极片、印制好锡膏的防雷阀片芯片、防雷阀片电极片、印制好锡膏的敏感压敏芯片、敏感压敏芯片电极片依次重合，用不锈钢夹子夹紧，放入烘银炉焊接，焊接温度250℃~270℃，即可得到防雷浪涌复合型压敏电阻器芯片；

（17）将防雷浪涌复合型压敏电阻器芯片用环氧树脂包封、固化，即得。