CN106518049A - 一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺 - Google Patents

一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺,包括以下步骤：步骤1，原料配制，按照一定比例将ZnO、Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3、SiO2以及Ag2O称量配制初始原料；步骤2，制备辅助添加浆料，步骤3，将辅助添加浆料和ZnO混合，步骤4，添加银离子，步骤5，成型，步骤6，烧结，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：通过使用新的设备，超细砂磨机代替传统的行星式球磨机，并选用0.6～0.8mm粒径尺寸的氧化锆球，首先对添加物进行超细砂磨，使得添加剂的平均粒径达到0.1～0.2mm，并分布在很窄的范围内，然后用细磨料浆与氧化锌混合后进行再次砂磨，并喷雾造粒，并完成电阻片的制造。在不改变烧成温度和配方的情况下，获得500V/mm的高梯度电阻片。

Description

一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺
技术领域
本发明是一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺，属于高梯度电阻片的制造技术领域。
背景技术
现有的高梯度电阻片的制造，一般通过改变添加剂的用量和调整烧成曲线来实现，但存在以下问题：1.提高添加剂的用量，增加了氧化锌压敏陶瓷的制造成本；2.降低烧成温度，虽然能够提高氧化锌压敏陶瓷的电压梯度，但同时降低了压敏陶瓷的抗老化性能。随着市场对氧化锌压敏陶瓷产品性能要求的提高，220～300V/mm的电压梯度无法满足工业要求，氧化锌压敏陶瓷的电压梯度要求达到400V/mm或更高，因而需要进一步提出更高性能的提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的方法。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺，包括以下步骤：
步骤1，原料配制，按照一定比例将ZnO、Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3、SiO2以及Ag2O称量配制初始原料；
步骤2，制备辅助添加浆料，将步骤1中配制的Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3以及SiO2混合作为辅助添加料，放入超细砂磨机中，加入去离子水，混合砂磨，砂磨120分钟，使所有混合原料分散均匀为止，制成辅助添加浆料；
步骤3，将辅助添加浆料和ZnO混合，将上述步骤2中得到的辅助添加浆料中加入步骤1中配制的ZnO，再加入去离子水，混合放入超细砂磨机砂磨，砂磨60分钟，使所有混合原料分散均匀为止，得到混合均匀的ZnO浆料；
步骤4，添加银离子，将上述步骤3中得到的混合均匀的ZnO浆料中，添加步骤1中配制的Ag2O，并加入粘结剂以及分散剂，继续砂磨120分钟，制成粉料；
步骤5，成型，将上述步骤4中得到的粉料进行喷雾干燥并含水1％，沉浮后使用液压压片机以及圆柱形模具，将颗粒料压片成型，成型压力为150MPa，保压时间3分钟；
步骤6，烧结，将上述步骤5中压成的坯体在封闭的气氛条件下，采用200℃/每小时的升温速度，在400℃左右保温排胶5小时，从室温升温至烧结温度1200℃，在烧结温度下保温3小时，使陶瓷烧结致密。
进一步地，在步骤2中，去离子水与粉料的重量比为1:2。
进一步地，在步骤3中，去离子水与浆料的重量比为1：1。
本发明的有益效果：本发明的一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺，通过使用新的设备，超细砂磨机代替传统的行星式球磨机，并选用0.6～0.8mm粒径尺寸的氧化锆球，首先对添加物进行超细砂磨，使得添加剂的平均粒径达到0.1～0.2mm，并分布在很窄的范围内，然后用细磨料浆与氧化锌混合后进行再次砂磨，并喷雾造粒，并完成电阻片的制造。在不改变烧成温度和配方的情况下，获得500V/mm的高梯度电阻片。
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。
本发明提供一种技术方案：一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺，包括以下步骤：
步骤1，原料配制，按照一定比例将ZnO、Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3、SiO2以及Ag2O称量配制初始原料；
步骤2，制备辅助添加浆料，将步骤1中配制的Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3以及SiO2混合作为辅助添加料，放入超细砂磨机中，加入去离子水，混合砂磨，砂磨120分钟，使所有混合原料分散均匀为止，制成辅助添加浆料；
步骤3，将辅助添加浆料和ZnO混合，将上述步骤2中得到的辅助添加浆料中加入步骤1中配制的ZnO，再加入去离子水，混合放入超细砂磨机砂磨，砂磨60分钟，使所有混合原料分散均匀为止，得到混合均匀的ZnO浆料；
步骤4，添加银离子，将上述步骤3中得到的混合均匀的ZnO浆料中，添加步骤1中配制的Ag2O，并加入粘结剂以及分散剂，继续砂磨120分钟，制成粉料；
步骤5，成型，将上述步骤4中得到的粉料进行喷雾干燥并含水1％，沉浮后使用液压压片机以及圆柱形模具，将颗粒料压片成型，成型压力为150MPa，保压时间3分钟；
步骤6，烧结，将上述步骤5中压成的坯体在封闭的气氛条件下，采用200℃/每小时的升温速度，在400℃左右保温排胶5小时，从室温升温至烧结温度1200℃，在烧结温度下保温3小时，使陶瓷烧结致密。
在步骤2中，去离子水与粉料的重量比为1:2。
在步骤3中，去离子水与浆料的重量比为1：1。
做为本发明的一个实施例：按照氧化锌压敏陶瓷生产配方称量配制Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3、SiO2并混合作为辅助添加料，放入超细砂磨机中，加入去离子水，去离子水与粉料的重量比为1:2，混合砂磨，砂磨120分钟，使所有混合原料分散均匀；然后将得到的辅助添加浆料中加入配制的ZnO，再加入去离子水，去离子水与浆料的重量比为1：1，混合放入超细砂磨机砂磨，砂磨60分钟，使所有混合原料分散均匀；将得到的混合均匀的ZnO浆料中加入配制的Ag2O，并加入粘结剂、分散剂等，继续砂磨120分钟，制成粉料；将得到的粉料进行喷雾干燥并含水1％，沉浮后使用液压压片机以及D62型号的圆柱形模具，将颗粒料压片成型，成型压力为150MPa，保压时间3分钟；将压制而成的坯体在封闭的气氛条件下，采用200℃/每小时的升温速度，在400℃左右保温排胶5小时，从室温升温至烧结温度1200℃，在烧结温度下保温3小时，使陶瓷烧结致密；并在生产曲线进行后续的制造，电阻片的各项性能参数如表1：
表1.电阻片的电性能参数
做为本发明的一个实施例：按照某型号氧化锌压敏陶瓷生产配方称量配制Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3以及SiO2并混合作为辅助添加料，放入超细砂磨机中，加入去离子水，去离子水与粉料的重量比为1:2，混合砂磨，砂磨120分钟，使所有混合原料分散均匀；然后将得到的辅助添加浆料中加入配制的ZnO，再加入去离子水，去离子水与浆料的重量比为1：1，混合放入超细砂磨机砂磨，砂磨60分钟，使所有混合原料分散均匀；将得到的混合均匀的ZnO浆料中加入配制的Ag2O，并加入粘结剂、分散剂等，继续砂磨120分钟，制成粉料；将得到的粉料进行喷雾干燥并含水1％，沉浮后使用液压压片机以及D3型号的圆柱形模具，将颗粒料压片成型，成型压力为150MPa，保压时间3分钟；将压制而成的坯体在封闭的气氛条件下，采用200℃/每小时的升温速度，在400℃左右保温排胶5小时，从室温升温至烧结温度1200℃，在烧结温度下保温3小时，使陶瓷烧结致密；并在生产曲线进行后续的制造，电阻片的各项性能参数如表2：
表2.电阻片的电性能参数
做为本发明的一个实施例：通过使用新的设备，超细砂磨机代替传统的行星式球磨机，并选用0.6～0.8mm粒径尺寸的氧化锆球，首先对添加物进行超细砂磨，使得添加剂的平均粒径达到0.1～0.2mm，并分布在很窄的范围内，然后用细磨料浆与氧化锌混合后进行再次砂磨，并喷雾造粒，并完成电阻片的制造。在不改变烧成温度和配方的情况下，获得500V/mm的高梯度电阻片。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，原料配制，按照一定比例将ZnO、Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3、SiO2以及Ag2O称量配制初始原料；
步骤2，制备辅助添加浆料，将步骤1中配制的Bi2O3、Sb2O3、MnO2、Cr2O3、Co2O3以及SiO2混合作为辅助添加料，放入超细砂磨机中，加入去离子水，混合砂磨，砂磨120分钟，使所有混合原料分散均匀为止，制成辅助添加浆料；
步骤3，将辅助添加浆料和ZnO混合，将上述步骤2中得到的辅助添加浆料中加入步骤1中配制的ZnO，再加入去离子水，混合放入超细砂磨机砂磨，砂磨60分钟，使所有混合原料分散均匀为止，得到混合均匀的ZnO浆料；
步骤4，添加银离子，将上述步骤3中得到的混合均匀的ZnO浆料中，添加步骤1中配制的Ag2O，并加入粘结剂以及分散剂，继续砂磨120分钟，制成粉料；
步骤5，成型，将上述步骤4中得到的粉料进行喷雾干燥并含水1％，沉浮后使用液压压片机以及圆柱形模具，将颗粒料压片成型，成型压力为150MPa，保压时间3分钟；
步骤6，烧结，将上述步骤5中压成的坯体在封闭的气氛条件下，采用200℃/每小时的升温速度，在400℃左右保温排胶5小时，从室温升温至烧结温度1200℃，在烧结温度下保温3小时，使陶瓷烧结致密。
2.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺，其特征在于：在步骤2中，去离子水与粉料的重量比为1:2。
3.根据权利要求1所述的一种提高氧化锌压敏陶瓷电压梯度的制造工艺，其特征在于：在步骤3中，去离子水与浆料的重量比为1：1。
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