CN106782954A - 一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻的制备方法及压敏电阻 - Google Patents

一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻的制备方法及压敏电阻 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻制备方法及压敏电阻，包括步骤：步骤一：将导电电极材料覆设在氧化锌压敏电阻片上，得到带导电电极层的氧化锌压敏电阻片；步骤二：制备包括铋系玻璃粉的玻璃保护层用浆料，将该玻璃保护浆料覆在经过步骤一的带导电电极层的氧化锌压敏电阻片上；步骤三：对经过步骤二处理后的覆有玻璃保护层用浆料的氧化锌压敏电阻片进行固化热处理，即得耐大浪涌电流冲击的压敏电阻。本发明压敏电阻可以达到比之前更高的性能要求，增加25%以上的耐浪涌电流冲击水平。

Description

一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻的制备方法及压敏电阻
技术领域
本发明涉及压敏电阻生产领域，尤其是涉及浪涌抑制型压敏电阻器。
背景技术
目前市面上的压敏电阻在使用过程中是按照设定的电流冲击要求来选择不同的直径或型号，往往在实际应用时电路中的过电压或浪涌电流超出了压敏电阻的设计规范，造成压敏电阻片失效击穿或电路设备损坏。
针对这种状况一般会采取以下的两类方法来避免：
挑选通流面积更大、保护水平更高的压敏电阻来代替或者使用两片或两片以上的压敏电阻使用组合的方式来达到。但是这两种方式生产成本都高，而且体积也大，用起来也不方便。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻的制备方法及压敏电阻，在不增大压敏电阻的尺寸或增加压敏电阻数量的情况下，提高产品的耐浪涌电流冲击能力
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将导电电极材料覆设在氧化锌压敏电阻片上，得到带导电电极层的氧化锌压敏电阻片；
步骤二：制备包括铋系玻璃粉的玻璃保护层用浆料，将该玻璃保护浆料覆在经过步骤一的带导电电极层的氧化锌压敏电阻片上；
步骤三：对经过步骤二处理后的覆有玻璃保护层用浆料的氧化锌压敏电阻片进行固化热处理，即得耐大浪涌电流冲击的压敏电阻。
进一步的，所述步骤一中的导电电极材料覆设在氧化锌压敏电阻片上的方式可采用丝网印刷或溅射；
当选择丝网印刷时，则丝网印刷后需要进行烧渗，烧渗温度为450～700度，时长7～100分钟。选择溅射方式时，则需要按照压敏电阻性能的使用条件而选择不同的靶材按照不同的组合与顺序进行操作。
进一步的，步骤三中制备包括铋系玻璃粉的玻璃保护浆料包括步骤：
a1，制备粘结剂，按照比重将乙基纤维素8～18、醋酸酯30～40、丁谜45～55在50～90度的水浴箱内混合均匀，混合时间范围为1～8小时；
b1，制备玻璃保护浆料，按照比重将步骤a1中制备的粘结剂10～20、铋系玻璃粉60～70、松油醇15～25添加，使用滚轧机进行混合、重复滚轧1～5次。
进一步的，将经过步骤b1制备的玻璃保护浆料经过印刷的方式覆在经过步骤二烧渗后的带银电极层的氧化锌压敏电阻片上，具体为使用孔径为10～40μm的钢丝网将该玻璃保护浆料印在带银电极层的压敏电阻片上，印刷厚度为15～80μm。
进一步的，步骤三中制备包括铋系玻璃粉的玻璃保护浆料包括步骤：
a2，制备粘结剂，按照比重将乙基纤维素8～18、醋酸酯30～40、丁谜45～55在50～90度的水浴箱内混合均匀，混合时间范围为1～8小时；
b2，制备玻璃保护浆料，按照比重将步骤a2中制备的粘结剂5～15、铋系玻璃粉45～55、醋酸脂35～45添加，使用旋转搅拌机机进行混合搅拌0.5～3小时。
进一步的，将经过步骤b1制备的玻璃保护浆料经过喷涂的方式覆在经过步骤二烧渗后的带银电极层的氧化锌压敏电阻片上，具体为使用压缩空气喷枪将浆料均匀喷涂在带银电极层的压敏电阻片上，厚度为5～100μm。
一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻，包括氧化锌压敏电阻片及设置在所述氧化锌压敏电阻片两边的导电电极层，所述氧化锌压敏电阻片及导电电极层外覆有玻璃保护层，所述玻璃保护层由粘结剂和玻璃粉制成。
进一步的，所述粘结剂包括乙基纤维素、醋酸酯和丁谜，按照重量份将乙基纤维素8～18、醋酸酯30～40、丁谜45～55在50～90度的水浴箱内混合均匀，混合时间范围为1～8小时。
进一步的，所述玻璃保护浆料包括所述粘结剂、铋系玻璃粉和松油醇，按照重量份将粘结剂10～20、铋系玻璃粉60～70、松油醇15～25添加，使用滚轧机进行混合、重复滚轧1～5次获得。
进一步的，所述玻璃保护浆料包括粘结剂、铋系玻璃粉和醋酸酯，按照比重将所述粘结剂5～15、铋系玻璃粉45～55、醋酸脂35～45添加，使用旋转搅拌机机进行混合搅拌0.5～3小时获得。
本发明的有益效果为：
使用相同体积的压敏电阻可以达到比之前更高的性能要求,增加25％以上的耐浪涌电流冲击水平；
在组合使用时以更低的成本达到了更高的要求。
满足了对浪涌抑制型压敏电阻的光伏应用要求。
附图说明
图1为本发明具体实施例的圆柱形压敏电阻结构示意图；
图2为本发明具体实施例的方柱形压敏电阻结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻制备方法，具体实施例一：
1)选用直径为20mm，厚度为3mm的氧化锌压敏电阻片。压敏电阻片的直径尺寸从3mm到130mm，厚度从0.5mm到50mm选择。
2)使用100～400mesh的丝网印刷银电极在压敏电阻片上的银电极厚度为6～35μm。
3)将印好银电极的压敏电阻片放入气氛炉中烧渗，温度为450～700度,时长7～100分钟。
4)制备玻璃保护浆料：
a1粘结剂：将乙基纤维素、醋酸酯、丁谜在水浴箱内(50～90度)混合均匀，1～8小时。
b1玻璃保护浆料：将粘结剂、铋系玻璃粉、松油醇按照比例添加，使用滚轧机进行混合、重复滚轧1～5次即可。
5)印刷玻璃保护层，使用孔径为10～40μm的钢丝网将浆料印在带银电极层的压敏电阻片上，厚度为15～80μm。
6)固化热处理，印刷玻璃后的压敏电阻片放置在加热炉中,温度400～750摄氏度,时长20～150分钟。
通过此方法处理的产品，耐浪涌电流冲击能力由10kA提到14kA。
具体实施例二：
1)选用尺寸为34×34mm,厚度为3.5mm的氧化锌压敏电阻陶瓷片。压敏电阻片的尺寸可为边长从5×5mm到60×60mm，厚度从0.5mm到50mm之间选择。
2)使用100～400mesh的丝网印刷银电极在压敏电阻片上的银电极厚度为6～35μm。
3)将印好银电极的压敏电阻片放入气氛炉中烧渗，温度为450～700度,时长7～100分钟。
4)制备玻璃保护浆料：
a2粘结剂：将乙基纤维素、醋酸酯、丁谜在水浴箱内(50～90度)混合均匀，1～8小时。
b2玻璃保护浆料：将粘结剂，铋系玻璃粉，醋酸酯按照比例添加，使用旋搅拌机机进行混合搅拌0.5～3小时。
5)喷涂玻璃保护层，使用压缩空气喷枪将浆料均匀喷涂在带银电极层的压敏电阻片上，厚度为5～100μm。
6)固化热处理，印刷玻璃后的压敏电阻片放置在加热炉中，温度400～750摄氏度,时长20～150分钟。
通过此方法处理的产品，耐浪涌电流冲击能力由40kA提到60kA。
上述两个实施例中的各成分的配比可参考下表。
一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻，包括氧化锌压敏电阻片及设置在所述氧化锌压敏电阻片两边的导电电极层，所述氧化锌压敏电阻片及导电电极层外覆有玻璃保护层，所述玻璃保护层由粘结剂和玻璃粉制成。
如图1和2所示，本实施例中的氧化锌压敏电阻片可为圆柱形或方柱形，圆柱形氧化锌压敏电阻片1，对应的有圆形的导电电极层2和圆形的玻璃保护层3与之匹配，方柱形的氧化锌压敏电阻片4，对应的有方柱形的导电电极层5和方形的玻璃保护层6与之匹配。
导电电极层，材料有金、银、铜、铝、铬、镍等导电材料，可使用丝网印刷、溅射等方式将其覆盖在压敏电阻片端面。使用丝网印刷后需要在指定的气氛环境下进行烧渗；使用溅射方法时需要按照压敏电阻性能的使用条件而选择不同的靶材按照不同的组合与顺序进行操作。
所述粘结剂包括乙基纤维素、醋酸酯和丁谜，按照重量份将乙基纤维素8～18、醋酸酯30～40、丁谜45～55在50～90度的水浴箱内混合均匀，混合时间范围为1～8小时。
所述玻璃保护浆料包括所述粘结剂、铋系玻璃粉和松油醇，按照重量份将粘结剂10～20、铋系玻璃粉60～70、松油醇15～25添加，使用滚轧机进行混合、重复滚轧1～5次获得。
所述玻璃保护浆料还可以通过粘结剂、铋系玻璃粉和醋酸酯制得，按照比重将所述粘结剂5～15、铋系玻璃粉45～55、醋酸脂35～45添加，使用旋转搅拌机机进行混合搅拌0.5～3小时获得。
本实施例使用设备或工具将玻璃保护浆料与带导电电极层的压敏电阻片结合起来，可以使用印刷、喷涂、滚涂、黏贴、压合等方式，根据玻璃保护浆料中铋系玻璃粉的物理性能选择合适的热处理温度，通常为400～750摄氏度，20～150分钟可完成玻璃化，形成玻璃保护层。
需要说明的是，以上所述只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将导电电极材料覆设在氧化锌压敏电阻片上，得到带导电电极层的氧化锌压敏电阻片；
步骤二：制备包括铋系玻璃粉的玻璃保护层用浆料，将该玻璃保护浆料覆在经过步骤一的带导电电极层的氧化锌压敏电阻片上；
步骤三：对经过步骤二处理后的覆有玻璃保护层用浆料的氧化锌压敏电阻片进行固化热处理，即得耐大浪涌电流冲击的压敏电阻。
2.如权利要求1所述的耐大浪涌电流冲击的压敏电阻制备方法，其特征在于：所述步骤一中的导电电极材料覆设在氧化锌压敏电阻片上的方式可采用丝网印刷或溅射；
当选择丝网印刷时，则丝网印刷后需要进行烧渗，烧渗温度为450～700度，时长7～100分钟。
3.如权利要求1所述的耐大浪涌电流冲击的压敏电阻制备方法，其特征在于：步骤三中制备包括铋系玻璃粉的玻璃保护层用浆料包括步骤：
a1，制备粘结剂，按照比重将乙基纤维素8～18、醋酸酯30～40、丁谜45～55在50～90度的水浴箱内混合均匀，混合时间范围为1～8小时；
b1，制备玻璃保护浆料，按照比重将步骤a1中制备的粘结剂10～20、铋系玻璃粉60～70、松油醇15～25添加，使用滚轧机进行混合、重复滚轧1～5次。
4.如权利要求3所述的耐大浪涌电流冲击的压敏电阻制备方法，其特征在于：将经过步骤b1制备的玻璃保护层用浆料经过印刷的方式覆在经过步骤二烧渗后的带银电极层的氧化锌压敏电阻片上，具体为使用孔径为10～40μm的钢丝网将该玻璃保护层用浆料印在带银电极层的压敏电阻片上，印刷厚度为15～80μm。
5.如权利要求1所述的耐大浪涌电流冲击的压敏电阻制备方法，其特征在于：步骤三中制备包括铋系玻璃粉的玻璃保护层用浆料包括步骤：
a2，制备粘结剂，按照比重将乙基纤维素8～18、醋酸酯30～40、丁谜45～55在50～90度的水浴箱内混合均匀，混合时间范围为1～8小时；
b2，制备玻璃保护层用浆料，按照比重将步骤a2中制备的粘结剂5～15、铋系玻璃粉45～55、醋酸脂35～45添加，使用旋转搅拌机机进行混合搅拌0.5～3小时。
6.如权利要求5所述的耐大浪涌电流冲击的压敏电阻制备方法，其特征在于：将经过步骤b1制备的玻璃保护层用浆料经过喷涂的方式覆在经过步骤二烧渗后的带银电极层的氧化锌压敏电阻片上，具体为使用压缩空气喷枪将浆料均匀喷涂在带银电极层的压敏电阻片上，厚度为5～100μm。
7.一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻，包括氧化锌压敏电阻片及设置在所述氧化锌压敏电阻片两边的导电电极层，所述氧化锌压敏电阻片及导电电极层外覆有玻璃保护层，其特征在于：玻璃保护层由粘结剂和玻璃粉制成。
8.如权利要求7所述的一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻，其特征在于：
所述粘结剂包括乙基纤维素、醋酸酯和丁谜，按照重量份将乙基纤维素8～18、醋酸酯30～40、丁谜45～55在50～90度的水浴箱内混合均匀，混合时间范围为1～8小时。
9.如权利要求8所述的一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻，其特征在于：
所述玻璃保护浆料包括所述粘结剂、铋系玻璃粉和松油醇，按照重量份将粘结剂10～20、铋系玻璃粉60～70、松油醇15～25添加，使用滚轧机进行混合、重复滚轧1～5次获得。
10.如权利要求8所述的一种耐大浪涌电流冲击的压敏电阻，其特征在于：
所述玻璃保护浆料包括粘结剂、铋系玻璃粉和醋酸酯，按照比重将所述粘结剂5～15、铋系玻璃粉45～55、醋酸脂35～45添加，使用旋转搅拌机机进行混合搅拌0.5～3小时获得。
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