CN106278238A - 一种压敏陶瓷的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压敏陶瓷的制备工艺，涉及电子元器件制作技术领域，包括配料、球磨、筛选、造粒、压制成型、烧结和冷却，将选取的原料用电子分析天平称量配料；将原料装入球磨机的球磨罐内，转速为300‑500r/min，球磨时间2‑5h；再用筛子进行筛选，筛子网孔大小为30‑50目；将筛选后的合格样品放入到造粒机中；再将造粒机处理后的颗粒放入陶瓷片模具中压制成型，在压片机中压制成型，压力大小为5‑7MPa；然后，进行烧结处理，温度为1000‑1200℃；最后，进行冷却处理。本发明工艺步骤简单，简化了工序，实际生产成本较小，这种方法制备的压敏陶瓷具有较高的耐磨性、过压保护性和超导性，且具有良好的压敏特性，同时将产生良好的经济效益和环境效益。

Description

一种压敏陶瓷的制备工艺
技术领域
本发明涉及电子元器件制作技术领域，特别是涉及一种压敏陶瓷的制备工艺。
背景技术
压敏陶瓷是指电阻值随着外加电压变化有一显著的非线性变化的半导体陶瓷，具有非线性伏安特性，在某一临界电压下，压敏电阻陶瓷电阻值非常高，几乎没有电流，但当超过这一临界电压时，电阻将急剧变化，并有电流通过，随电压的少许增加，电流会很快增大。目前压敏陶瓷主要有SiC、TiO2、SrTiO3和ZnO四大类，但应用广、性能好的当属氧化锌压敏陶瓷，由于ZnO压敏陶瓷呈现较好的压敏特性，在电力系统、电子线路、家用电器等各种装置中都有广泛的应用，尤其在高性能浪涌吸收、过压保护、超导性能和无间隙避雷器方面的应用最为突出。通过对试样结果的分析可得出如下结论:用化学级原料成功地制备出性能优异的SnO2压敏陶瓷，新型SnO2压敏陶瓷显示出优异的非线性电流--电压特性，与目前国内外市场上流行的ZnO压敏材料相比，其性能高于前者。
发明内容
本发明提供了一种压敏陶瓷的制备工艺，包括配料、球磨、筛选、造粒、压制成型、烧结和冷却。
一种压敏陶瓷的制备工艺，包括配料、球磨、筛选、造粒、压制成型、烧结和冷却，压敏陶瓷的制造工艺如下：
（1）配料：将选取的原料用电子分析天平称量配料；
（2）球磨：将原料装入球磨机的球磨罐内，转速为300-500r/min，球磨时间2-5h；
（3）筛选：再用筛子进行筛选，筛子网孔大小为30-50目；
（4）造粒：将筛选后的合格样品放入到造粒机中；
（5）压制成型：再将造粒机处理后的颗粒放入陶瓷片模具中压制成型，在压片机中压制成型，压力大小为5-7MPa；
（6）烧结：压制成型后的陶瓷片进行烧结处理，温度为1000-1200℃；
（7）冷却：最后，再进行冷却处理。
优选的，所述步骤（1）中原料中主要成分含量96-98%，其他元素含量2-3%，杂质元素不超过0.5%。
优选的，所述步骤（2）球磨机的球磨罐需要用自来水清洗干净，直到洗过的水非常清澈为止，然后采用大型风球磨罐表面的水分吹干。
优选的，所述步骤（3）中筛选过程中合格样品进行下一个步骤，不合格样品再进行球磨处理，循环使用。
优选的，所述步骤（6）中烧结升温速率为10-15℃/min，再恒温20-40min。
优选的，所述步骤（7）中冷却主要采用分阶段冷却，先放入100-150℃烘箱中恒温放置1-2h，待温度冷却至烘箱内部温度，然后，再打开烘箱自然冷却至室温。
有益效果：本发明提供了一种压敏陶瓷的制备工艺，涉及电子元器件制作技术领域，包括配料、球磨、筛选、造粒、压制成型、烧结和冷却，将选取的原料用电子分析天平称量配料；将原料装入球磨机的球磨罐内，转速为300-500r/min，球磨时间2-5h；再用筛子进行筛选，筛子网孔大小为30-50目；将筛选后的合格样品放入到造粒机中；再将造粒机处理后的颗粒放入陶瓷片模具中压制成型，在压片机中压制成型，压力大小为5-7MPa；然后，进行烧结处理，温度为1000-1200℃；最后，进行冷却处理。本发明工艺步骤简单，简化了工序，实际生产成本较小，这种方法制备的压敏陶瓷具有较高的耐磨性、过压保护性和超导性，且具有良好的压敏特性，同时将产生良好的经济效益和环境效益。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种压敏陶瓷的制备工艺，包括配料、球磨、筛选、造粒、压制成型、烧结和冷却，压敏陶瓷的制造工艺如下：
（1）配料：将选取的原料用电子分析天平称量配料；
（2）球磨：将原料装入球磨机的球磨罐内，转速为300r/min，球磨时间2h；
（3）筛选：再用筛子进行筛选，筛子网孔大小为30目；
（4）造粒：将筛选后的合格样品放入到造粒机中；
（5）压制成型：再将造粒机处理后的颗粒放入陶瓷片模具中压制成型，在压片机中压制成型，压力大小为5MPa；
（6）烧结：压制成型后的陶瓷片进行烧结处理，温度为1000℃；
（7）冷却：最后，再进行冷却处理。
其中，所述步骤（1）中原料中主要成分含量96%，其他元素含量2%，杂质元素不超过0.5%；所述步骤（2）球磨机的球磨罐需要用自来水清洗干净，直到洗过的水非常清澈为止，然后采用大型风球磨罐表面的水分吹干；所述步骤（3）中筛选过程中合格样品进行下一个步骤，不合格样品再进行球磨处理，循环使用；所述步骤（6）中烧结升温速率为10℃/min，再恒温20min；所述步骤（7）中冷却主要采用分阶段冷却，先放入100℃烘箱中恒温放置1h，待温度冷却至烘箱内部温度，然后，再打开烘箱自然冷却至室温。
实施例2：
一种压敏陶瓷的制备工艺，包括配料、球磨、筛选、造粒、压制成型、烧结和冷却，压敏陶瓷的制造工艺如下：
（1）配料：将选取的原料用电子分析天平称量配料；
（2）球磨：将原料装入球磨机的球磨罐内，转速为400r/min，球磨时间2-5h；
（3）筛选：再用筛子进行筛选，筛子网孔大小为40目；
（4）造粒：将筛选后的合格样品放入到造粒机中；
（5）压制成型：再将造粒机处理后的颗粒放入陶瓷片模具中压制成型，在压片机中压制成型，压力大小为6MPa；
（6）烧结：压制成型后的陶瓷片进行烧结处理，温度为1100℃；
（7）冷却：最后，再进行冷却处理。
其中，所述步骤（1）中原料中主要成分含量97%，其他元素含量2.5%，杂质元素不超过0.5%；所述步骤（2）球磨机的球磨罐需要用自来水清洗干净，直到洗过的水非常清澈为止，然后采用大型风球磨罐表面的水分吹干；所述步骤（3）中筛选过程中合格样品进行下一个步骤，不合格样品再进行球磨处理，循环使用；所述步骤（6）中烧结升温速率为13℃/min，再恒温30min；所述步骤（7）中冷却主要采用分阶段冷却，先放入130℃烘箱中恒温放置1.5h，待温度冷却至烘箱内部温度，然后，再打开烘箱自然冷却至室温。
实施例3：
一种压敏陶瓷的制备工艺，包括配料、球磨、筛选、造粒、压制成型、烧结和冷却，压敏陶瓷的制造工艺如下：
（1）配料：将选取的原料用电子分析天平称量配料；
（2）球磨：将原料装入球磨机的球磨罐内，转速为500r/min，球磨时间5h；
（3）筛选：再用筛子进行筛选，筛子网孔大小为50目；
（4）造粒：将筛选后的合格样品放入到造粒机中；
（5）压制成型：再将造粒机处理后的颗粒放入陶瓷片模具中压制成型，在压片机中压制成型，压力大小为7MPa；
（6）烧结：压制成型后的陶瓷片进行烧结处理，温度为1200℃；
（7）冷却：最后，再进行冷却处理。
其中，所述步骤（1）中原料中主要成分含量98%，其他元素含量3%，杂质元素不超过0.5%；所述步骤（2）球磨机的球磨罐需要用自来水清洗干净，直到洗过的水非常清澈为止，然后采用大型风球磨罐表面的水分吹干；所述步骤（3）中筛选过程中合格样品进行下一个步骤，不合格样品再进行球磨处理，循环使用；所述步骤（6）中烧结升温速率为15℃/min，再恒温40min；所述步骤（7）中冷却主要采用分阶段冷却，先放入150℃烘箱中恒温放置2h，待温度冷却至烘箱内部温度，然后，再打开烘箱自然冷却至室温。
耐磨性能 过压保护性 超导性
实施例1 80% 70% 73%
实施例2 90% 95% 88%
实施例3 85% 90% 76%
现有的技术参数 75% 82% 66%
根据上述表格数据可知，实施例2中采用本发明压敏陶瓷的制备工艺和现有的技术参数比较，具有较高的耐磨性、过压保护性和超导性，且具有良好的压敏特性。
本发明提供了一种压敏陶瓷的制备工艺，涉及电子元器件制作技术领域，包括配料、球磨、筛选、造粒、压制成型、烧结和冷却，将选取的原料用电子分析天平称量配料；将原料装入球磨机的球磨罐内，转速为300-500r/min，球磨时间2-5h；再用筛子进行筛选，筛子网孔大小为30-50目；将筛选后的合格样品放入到造粒机中；再将造粒机处理后的颗粒放入陶瓷片模具中压制成型，在压片机中压制成型，压力大小为5-7MPa；然后，进行烧结处理，温度为1000-1200℃；最后，进行冷却处理。本发明工艺步骤简单，简化了工序，实际生产成本较小，这种方法制备的压敏陶瓷具有较高的耐磨性、过压保护性和超导性，且具有良好的压敏特性，同时将产生良好的经济效益和环境效益。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种压敏陶瓷的制备工艺，其特征在于，包括配料、球磨、筛选、造粒、压制成型、烧结和冷却，压敏陶瓷的制造工艺如下：
（1）配料：将选取的原料用电子分析天平称量配料；
（2）球磨：将原料装入球磨机的球磨罐内，转速为300-500r/min，球磨时间2-5h；
（3）筛选：再用筛子进行筛选，筛子网孔大小为30-50目；
（4）造粒：将筛选后的合格样品放入到造粒机中；
（5）压制成型：再将造粒机处理后的颗粒放入陶瓷片模具中压制成型，在压片机中压制成型，压力大小为5-7MPa；
（6）烧结：压制成型后的陶瓷片进行烧结处理，温度为1000-1200℃；
（7）冷却：最后，再进行冷却处理。
2.根据权利要求1所述的汽车轮毂的制造工艺，其特征在于，所述步骤（1）中原料中主要成分含量96-98%，其他元素含量2-3%，杂质元素不超过0.5%。
3.根据权利要求1或2所述的汽车轮毂的制造工艺，其特征在于，所述步骤（2）球磨机的球磨罐需要用自来水清洗干净，直到洗过的水非常清澈为止，然后采用大型风球磨罐表面的水分吹干。
4.根据权利要求1所述的汽车轮毂的制造工艺，其特征在于，所述步骤（3）中筛选过程中合格样品进行下一个步骤，不合格样品再进行球磨处理，循环使用。
5.根据权利要求1所述的汽车轮毂的制造工艺，其特征在于，所述步骤（6）中烧结升温速率为10-15℃/min，再恒温20-40min。
6.根据权利要求1所述的汽车轮毂的制造工艺，其特征在于，所述步骤（7）中冷却主要采用分阶段冷却，先放入100-150℃烘箱中恒温放置1-2h，待温度冷却至烘箱内部温度，然后，再打开烘箱自然冷却至室温。
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