CN116013624A - 用于制备高稳定性直流电阻片的组合物、高稳定性直流电阻片及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及避雷设备制造技术领域，公开了一种用于制备高稳定性直流电阻片的组合物、高稳定性直流电阻片及其制备方法和应用。该组合物中含有以下组分：ZnO、Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、MnO2、Cr2O3、SiO2、NiO、SnO2、BN、Al(NO3)3·H2O、银玻璃粉。采用本发明提供的组合物制备得到的电阻片具有较高的稳定性。另外，采用本发明提供的方法能够避免电阻片晶粒粗化、内部微观结构不均匀程度增加、孔隙增多；能够保证直流电阻片优异的基本电气性能。同时，本发明提供的方法能够使得电阻片在电流冲击下和持续的直流电场作用下的电性能变化更小，性能表现更稳定。
Description
技术领域
本发明涉及避雷设备制造技术领域，具体地，涉及用于制备高稳定性直流电阻片的组合物、高稳定性直流电阻片及其制备方法和应用。
背景技术
直流输电线路，相比交流输电线路，其线路造价低、线路有功损耗小，运行稳定。±500kV直流输电线路已成为跨省直流输电的重要线路，直流避雷器决定着其线路绝缘保护水平，并承担着防护线路雷击的职责。
氧化锌电阻片是直流避雷器的核心部件，但目前国内大部分厂家制造的电阻片主要适用于交流，无法应用于直流或效果不佳。在直流电压下，电阻片的导电机理与在交流电压下存在显著差异，直流电压作用下的氧化锌电阻片在冲击后的正、反向伏安特性曲线会发生不对称漂移，导致传统的交流氧化锌电阻片在直流电压作用下很快就会老化、热崩溃乃至故障失效，无法满足直流输电对电阻片老化性能的要求。
因此，亟需一种能够在保证基本电气参数的前提下，还具有高稳定性的直流氧化锌电阻片，从而为直流输电线路雷电灾害防护提供技术支撑。
目前，在制备直流氧化锌电阻片时，相比制备交流氧化锌电阻片，为提高电阻片的耐老化性能(稳定性)，常引入直流涂布和直流扩散工艺，以减少1100℃以上高温烧结和800℃左右热处理过程中Bi2O3大量蒸发导致的晶界层富铋相分布不均、孔隙增多等现象。
如CN101503292A公开了一种直流氧化锌电阻片配方，由添加剂及主料ZnO组成，其特征是：各添加剂及氧化锌重量百分比如下：Bi2O3：4.0％-4.9％；Sb2O3：3.0％-4.0％；SiO2：0.5％-1.0％；Co2O3：2.0％-3.0％；Cr2O3：0.50％-0.80％；MnCO3：0.50％-0.80％；NiO：0.70％-0.90％；硝酸铝：0.03％-0.05％；玻璃粉：0.10％-0.20％；B2O3：0.07％-0.10％；ZnO：85.0％-88.0％。
又如CN105427977A一种高性能直流氧化锌电阻片，其特征在于，由如下组分及其摩尔份数加工而成：ZnO90～98份、Bi2O30.5～7份、Sb2O30.1～10份、Co2O30.1～2份、SiO20.1～5份、MnO20.1～5份、Cr2O30.1～5份、NiO0.1～4份、B2O30.1～1份、Al(NO3)3·9H2O0.01～0.6份、V2O50.01～0.5份、CeO20.01～0.5份、银玻璃粉0.05～0.5份。
然而，上述现有技术均存在电阻片内部微观结构进一步粗化、晶界势垒下降、宏观上泄漏电流增大的缺陷，并且电阻片的制备工艺复杂，时间长，能耗高，生产成本高，影响生产效益。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种在保证基本电气性能的前提下，还具有高稳定性的直流氧化锌电阻片。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种用于制备高稳定性直流电阻片的组合物，该组合物中含有以下组分：
ZnO、Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、MnO2、Cr2O3、SiO2、NiO、SnO2、BN、Al(NO3)3·H2O、银玻璃粉；
以所述组合物的总摩尔量为基准，所述ZnO的含量为87-95mol％，所述Bi2O3的含量为0.7-2.5mol％，所述Sb2O3的含量为0.2-2.5mol％，所述Co2O3的含量为0.5-2mol％，所述MnO2的含量为0.2-1.7mol％，所述Cr2O3的含量为0.3-0.8mol％，所述SiO2的含量为0.3-1mol％，所述NiO的含量为0.5-1.8mol％，所述SnO2的含量为0.1-0.8mol％，所述BN的含量为0.3-2mol％，所述Al(NO3)3·H2O的含量为0.003-0.02mol％，所述银玻璃粉的含量为0.005-0.20mol％；
且所述SnO2的含量不高于所述Bi2O3的含量；所述SnO2的含量不高于所述Sb2O3的含量；以及
定义K＝(Bi2O3的摩尔百分含量+SnO2的摩尔百分含量+BN的摩尔百分含量)，且K为1.6-4.5。
本发明的第二方面提供一种制备高稳定性直流电阻片的方法，该方法应用前述第一方面中所述的组合物进行，包括：
(1)将所述组合物中的各组分进行第一研磨，得到产物I；
(2)将所述产物I与粘合剂混合后进行干燥处理，得到产物II；将所述产物II进行压片处理，得到产物III；
(3)将所述产物III依次进行排胶预烧、高温烧结、绝缘层涂覆和热处理，得到产物IV；
(4)将所述产物IV进行电极涂覆，得到所述高通流直流电阻片。
本发明的第三方面提供一种由前述第一方面中所述的方法制备得到的高稳定性直流电阻片。
本发明的第四方面提供一种前述第三方面中所述的高稳定性直流电阻片在避雷设备中的应用。
采用本发明提供的组合物制备得到的电阻片具有较高的稳定性。
采用本发明提供的方法能够避免电阻片晶粒粗化、内部微观结构不均匀程度增加、孔隙增多；能够保证直流电阻片优异的基本电气性能。同时，本发明提供的方法能够有效消除电阻片内部的亚稳态缺陷，获得更稳定的晶界结构，能够使得电阻片在电流冲击下和持续的直流电场作用下的电性能变化更小，性能表现更稳定。
另外，本发明提供的方法还具有工艺简单、能耗低、生产效率高等优点。
附图说明
图1是本发明提供的实施例1中的电阻片的微观结构SEM图；
图2是本发明提供的进行热处理前的产物微观结构的晶界处氧化铋晶型的示意图；
图3是本发明提供的进行热处理后的产物微观结构的晶界处氧化铋晶型的示意图；
图4是本发明提供的一种优选的匣钵的正视图；
图5是本发明提供的一种优选的匣钵的镂空网格状侧面示意图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种用于制备高稳定性直流电阻片的组合物，该组合物中含有以下组分：
ZnO、Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、MnO2、Cr2O3、SiO2、NiO、SnO2、BN、Al(NO3)3·H2O、银玻璃粉；
以所述组合物的总摩尔量为基准，所述ZnO的含量为87-95mol％，所述Bi2O3的含量为0.7-2.5mol％，所述Sb2O3的含量为0.2-2.5mol％，所述Co2O3的含量为0.5-2mol％，所述MnO2的含量为0.2-1.7mol％，所述Cr2O3的含量为0.3-0.8mol％，所述SiO2的含量为0.3-1mol％，所述NiO的含量为0.5-1.8mol％，所述SnO2的含量为0.1-0.8mol％，所述BN的含量为0.3-2mol％，所述Al(NO3)3·H2O的含量为0.003-0.02mol％，所述银玻璃粉的含量为0.005-0.20mol％；
且所述SnO2的含量不高于所述Bi2O3的含量；所述SnO2的含量不高于所述Sb2O3的含量；以及
定义K＝(Bi2O3的摩尔百分含量+SnO2的摩尔百分含量+BN的摩尔百分含量)，且K为1.6-4.5。
本发明的发明人经研究发现，在电阻片的高温烧结初期，适量的SnO2能够降低组合物中Bi2O3相变的温度，使得电阻片的液相烧结提前，促进了ZnO晶粒的生长和晶界的迁移，并且高温烧结过程中逐渐形成尖晶石相Zn2SnO4，起到钉扎作用，避免晶粒过分生长，保持均匀性。
本发明的发明人还发现，适量的BN作为烧结助剂，在高温烧结过程中能够吸收SnO2、MnO2和Sb2O3等释放的氧气，生成B2O3(如式(1)所示)，进一步促进液相烧结，并补充高温烧结过程中Bi2O3等液相的蒸发，减少电阻片内部孔隙的存在。并且BN在高温烧结过程中释放的活性氮原子溶解并分布在ZnO晶粒的晶界和表面层，取代氧形成受主缺陷，提高晶界势垒，利于电阻片的稳定性。
优选地，所述银玻璃粉中含有Ag2O、硼硅酸铋玻璃，且Ag2O的含量20-40wt％，硼硅酸铋玻璃的含量为60-80wt％；且所述银玻璃粉的平均粒径为1-3μm。
如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备高稳定性直流电阻片的方法，该方法应用前述第一方面中所述的组合物进行，包括：
(1)将所述组合物中的各组分进行第一研磨，得到产物I；
(2)将所述产物I与粘合剂混合后进行干燥处理，得到产物II；将所述产物II进行压片处理，得到产物III；
(3)将所述产物III依次进行排胶预烧、高温烧结、绝缘层涂覆和热处理，得到产物IV；
(4)将所述产物IV进行电极涂覆，得到所述高通流直流电阻片。
根据一种优选的实施方式，在步骤(1)中，所述研磨在含去离子水的砂磨机中进行，包括：
(a)将ZnO进行第一研磨，得到混合物I；以及
将组分A进行第二研磨，得到混合物II；其中所述组分A中含有Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、MnO2、Cr2O3、SiO2、NiO和SnO2；
(b)将所述混合物I、所述混合物II和组分B进行第三研磨，得到产物I；其中，所述组分B中含有Al(NO3)3·H2O、银玻璃粉和BN。
更加优选地，在步骤(a)中，所述第一研磨的条件包括：研磨球直径为0.3-2.0μm，转速为800-1000rpm，循环流量为10-30L/min，循环持续时间为0.3-2.0h。
进一步优选地，在步骤(a)中，所述第二研磨的条件包括：研磨球直径为0.5-2.0μm，转速为1000-1500rpm，循环流量为20-40L/min，循环持续时间为1-2h。
优选情况下，在步骤(b)中，所述第三研磨的条件包括：研磨球直径为0.1-1.0μm，转速为1500-2500rpm，循环流量为30-50L/min，循环持续时间为0.5-3.0h。
需要说明的是，本发明中对所述粘合剂的种类和用量均没有特别的限制，本领域技术人员可以根据本领域已知技术手段进行选择。本发明的后文中示例性地提供一种优选的具体实施方式，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
根据另一种优选的实施方式，所述干燥处理的条件包括：采用离心喷雾造粒机进行，且进口温度为220-240℃，出口温度为140-160℃，离心雾化盘的转速为5000-10000rpm。
优选地，所述压片处理的条件包括：压力P为3-10MPa，当压力达到(2/3)P时，保压10-30s；当压力达到P时，保压40-120s。
需要说明的是，本发明对压片处理后得到的产物III的形状没有特别的限制，本领域技术人员可以根据本领域已知技术手段进行选择，示例性地，所述产物III的形状可以为圆柱体形和环形，本发明的后文中提供一种优选的具体实施方式，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本发明对步骤(3)中所述排胶预烧的方法没有特别的限制，本领域技术人员可以根据本领域已知技术手段进行选择。但是，为了获得稳定性更高的电阻片，本发明提供一种优选的具体实施方式：在步骤(3)中，所述排胶预烧的条件包括：采用四段式程序升温，且起始温度为20-40℃，终止温度为700-850℃。
更加优选地，在步骤(3)中，所述排胶预烧的条件包括：
第一段升温：起始温度20-40℃，以120-180℃/h的升温速率升温至300-350℃；
第二段升温：以40-80℃/h的升温速率升温至400-450℃，保温1-3h；
第三段升温：以30-60℃/h的升温速率升温至500-600℃，保温1-2h；
第四段升温：以100-120℃/h的升温速率升温至终止温度700-850℃，保温2-4h。
需要说明的是，本发明对步骤(3)中所述高温烧结的方法同样没有特别的限制，本领域技术人员可以根据本领域已知技术手段进行选择。但是，为了获得稳定性更高的电阻片，本发明提供另一种优选的具体实施方式：在步骤(3)中，所述高温烧结的条件包括：采用二段式程序升温+二段式程序降温，且起始温度为20-40℃，终止温度为600-700℃。
进一步优选地，所述高温烧结的条件包括：
第一段升温：起始温度20-40℃，以60-150℃/h的升温速率升温至900-950℃；保温1-2h；
第二段升温：以30-90℃/h的升温速率升温至1000-1050℃，保温2-6h；
第一段降温：以60-120℃/h的降温速率降温至825-875℃；
第二段降温：以20-60℃/h的降温速率降温至终止温度600-700℃。
优选地，在步骤(3)中，所述绝缘层的原料选自无机玻璃釉、有机绝缘釉中的至少一种，所述电极选自铝电极、银电极中的至少一种。
优选情况下，所述绝缘层涂覆的条件包括：喷涂压力为0.5-0.9MPa，流量为0.5-2.5m3/min，喷涂厚度为100-500μm。
优选地，所述电极涂覆的条件包括：喷涂压力为0.7-0.8MPa，流量＞1m3/min，喷涂厚度为80-150μm。
优选地，在步骤(3)中，所述热处理的条件包括：在匣钵中进行，且起始温度为20-40℃，以90-180℃/h的升温速率升温至500-550℃并保温2-4h后，以10-50℃/h的降温速率降温至200-220℃。本发明的发明人发现，该优选情况下获得的电阻片具有更好的稳定性。
特别优选地，所述匣钵为不锈钢长方体，且长方体的一个侧面为镂空网格状，内部具有至少一层不锈钢网。本发明的发明人发现，相比于刚玉匣钵，其热传导效果更好，受热更均匀；且一个侧面为镂空网格状的设计，能够加快气氛流通，保证热处理需要的氧气的输运，促进晶界内亚稳定缺陷的消除，提高晶界稳定性，进而提高电阻片的稳定性。
如前所述，本发明的第三方面提供了一种由前述第一方面中所述的方法制备得到的高稳定性直流电阻片。
如前所述，本发明的第四方面提供了一种前述第三方面中所述的高稳定性直流电阻片在避雷设备中的应用。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。
以下实例中，在没有特别说明的情况下，所采用的原料均为商购。
以下实例中，在没有特别说明的情况下，所述室温表示25±2℃。
原料：
银玻璃粉：含有Ag2O、硼硅酸铋玻璃，且Ag2O的含量为30wt％，硼硅酸铋玻璃的含量为70wt％；且银玻璃粉的平均粒径为2μm。
设备：
砂磨机：型号NM21L，诺研(上海)机械仪器有限公司。
离心喷雾造粒机：型号SFL-12，常州毅康药化设备有限公司。
液压机：型号FS79ZK-100G，南通富仕液压机床有限公司。
实施例1
本实施例中应用的组合物中各组分及其含量如下：
92.255mol％的ZnO，1.23mol％的Bi2O3、1.17mol％的Sb2O3、0.82mol％的Co2O3、0.78mol％的MnO2、0.35mol％的Cr2O3、0.75mol％的SiO2、0.96mol％的NiO、0.40mol％的SnO2、1.13mol％的BN、0.005mol％的Al(NO3)3·H2O、0.15mol％的银玻璃粉；
将上述组合物采用以下方法制备电阻片P1：
(1)在含去离子水的砂磨机中，
(a)将ZnO进行第一研磨，得到混合物I；
其中，第一研磨的条件为：氧化锆研磨球直径为1.5μm，转速为900rpm，循环流量为20L/min，循环持续时间为1h；
将组分A中的Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、MnO2、Cr2O3、SiO2、NiO和SnO2进行第二研磨，得到混合物II；
其中，第二研磨的条件为：氧化锆研磨球直径为1.0μm，转速为1200rpm，循环流量为30L/min，循环持续时间为2h；
(b)将所述混合物I、所述混合物II和组分B中的Al(NO3)3·H2O、银玻璃粉和BN进行第三研磨，得到产物I；
其中，第三研磨的条件为：氧化锆研磨球直径为0.5μm，转速为2000rpm，循环流量为40L/min，循环持续时间为2.5h；
(2)将所述产物I与粘合剂混合后进行干燥处理，得到产物II；将所述产物II进行压片处理，得到产物III；
其中，所述干燥处理的条件为：采用离心喷雾造粒机进行，且进口温度为230℃，出口温度为150℃，离心雾化盘的转速为8000rpm；
所述压片处理的条件为：在液压机中进行，压力P为5.7MPa，压力达到(2/3)P时，保压20s；压力达到P时，保压60s；
所述粘合剂为聚乙烯醇，且所述产物I与所述粘合剂的用量重量比为1：0.18；
(3)将所述产物III依次进行排胶预烧、高温烧结、绝缘层涂覆和热处理，得到产物IV；
其中，所述排胶预烧的条件为：
第一段升温：起始温度为室温，以150℃/h的升温速率升温至350℃；
第二段升温：以60℃/h的升温速率升温至420℃，保温2h；
第三段升温：以50℃/h的升温速率升温至550℃，保温1.5h；
第四段升温：以100℃/h的升温速率升温至终止温度800℃，保温3h；
所述高温烧结的条件为：
第一段升温：起始温度为室温，以90℃/h的升温速率升温至950℃；保温1h；
第二段升温：以60℃/h的升温速率升温至1030℃，保温4h；
第一段降温：以60℃/h的降温速率降温至850℃；
第二段降温：以40℃/h的降温速率降温至终止温度700℃；
其中，所述绝缘层涂覆的条件为：喷涂压力为0.6MPa，流量为1.2m3/min，喷涂厚度为300μm，涂覆面为圆柱体的侧面；
所述绝缘层的原料为无机玻璃釉；
所述热处理的条件为：在图4所示的匣钵中进行，且起始温度为室温，以120℃/h的升温速率升温至525℃并保温3h后，以15℃/h的降温速率降温至200℃；
(4)将所述产物IV进行电极涂覆，得到直径为75mm的电阻片P1；
所述电极涂覆的条件为：喷涂压力为0.75MPa，流量为1.5m3/min，喷涂厚度为100μm，涂覆面为圆柱体的上下2个表面；
所述电极为铝电极。
图1是本发明提供的实施例1中的电阻片的微观结构SEM图。通过图1可知，本发明提供的电阻片中的ZnO颗粒细小，颗粒分布集中，晶界处的各种二次相如尖晶石相等分布均匀，局部集中的现象少，内部孔隙也少。
图2是本发明提供的进行热处理前的产物微观结构的晶界处氧化铋晶型的示意图；图3是本发明提供的进行热处理后的产物微观结构的晶界处氧化铋晶型的示意图。采用本发明中提供的热处理方式能够将晶界处原本的α型Bi2O3相和β型Bi2O3相转变为更多的β型Bi2O3相和γ型Bi2O3相，如图2和图3所示，能够消除更多的亚稳态成分，提高电阻片的晶界稳定性，获得更稳定的晶界结构，使得宏观上电阻片在电流冲击下或直流老化下的表现更佳，稳定性更强。
图4是本发明提供的一种优选的匣钵的正视图。在图4中，电阻片前体表示进行所述绝缘层涂覆后得到的产物。
图5是本发明提供的一种优选的匣钵的镂空网格状侧面示意图。图5中的镂空网格状侧面设置在图4中的匣钵中的不锈钢盖面的对面。
实施例2
本实施例采用与实施例1相同的组合物和相似的方法进行，所不同的是：
在步骤(3)中，将排胶预烧的条件中第四段升温调整为：以100℃/h的升温速率升温至终止温度860℃，保温1h，其余均与实施例1相同，制备得到直径为75mm的电阻片P2。
实施例3
本实施例采用与实施例1相同的组合物和相似的方法进行，所不同的是：
在步骤(3)中，将高温烧结的条件中的第二段升温调整为以60℃/h的升温速率升温至1060℃，保温3h，其余均与实施例1相同，制备得到直径为75mm的电阻片P3。
实施例4
本实施例采用与实施例1相同的组合物和相似的方法进行，所不同的是：
在步骤(3)中，所述热处理的条件为：在图4所示的匣钵中进行，且起始温度为室温，以120℃/h的升温速率升温至555℃并保温2.5h后，以15℃/h的降温速率降温至200℃，其余均与实施例1相同，制备得到直径为75mm的电阻片P4。
对比例1
本对比例采用与实施例1相似的组合物和相同的方法进行，所不同的是：
将组合物中SnO2的含量调整为1.75mol％，ZnO的含量调整为90.905mol％，其余均与实施例1相同，
其中，K＝4.11，制备得到直径为75mm的电阻片DP1。
对比例2
本对比例采用与实施例1相似的组合物和相同的方法进行，所不同的是：
将组合物中BN的含量调整为2.13mol％，ZnO的含量调整为91.255mol％，其余均与实施例1相同，
其中，K＝5.01，制备得到直径为75mm的电阻片DP2。
对比例3
本对比例采用与实施例1相似的组合物和相同的方法进行，所不同的是：
将组合物中Bi2O3的含量调整为0.53mol％，ZnO的含量调整为92.955mol％，其余均与实施例1相同，制备得到直径为75mm的电阻片DP3。
对比例4
本对比例采用与实施例1相似的组合物和相同的方法进行，所不同的是：
将组合物中SiO2的含量调整为0.25mol％，ZnO的含量调整为92.755mol％，其余均与实施例1相同，制备得到直径为75mm的电阻片DP4。
测试例
将实施例和对比例制备得到的电阻片进行以下性能测试，具体结果见表1：
电压梯度、泄漏电流、残压比、4/10μs电流冲击下的通流容量、老化系数均参照GB/T 11032-2020交流无间隙金属氧化物避雷器中的相应方法进行测试。
表1
通过表1的结果可以看出，采用本发明提供的组合物以及制备方法制备得到的电阻片具有电压梯度高，泄漏电流小，残压比低，基本电性能佳等优点，利于其长期稳定运行；且4/10μs电流冲击下的通流能力高，能够耐受高冲击电流幅值，能够有效将雷电流或者冲击电流导入大地，起到直流线路防护作用。另外，本发明提供的电阻片在115℃/0.95荷电率/1000h的直流加速条件下进行老化测试后，其老化系数小，抗老化性能佳，能够在持续的直流电场作用下稳定地长期运行。
以上结果表明，本发明提供的组合物以及制备方法能够改善电阻片微观结构的均匀性，减少其内部孔隙的存在，能够使得电阻片在电流冲击下和持续的直流电场作用下的电性能变化小，性能表现稳定。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于制备高稳定性直流电阻片的组合物，其特征在于，该组合物中含有以下组分：
ZnO、Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、MnO2、Cr2O3、SiO2、NiO、SnO2、BN、Al(NO3)3·H2O、银玻璃粉；
以所述组合物的总摩尔量为基准，所述ZnO的含量为87-95mol％，所述Bi2O3的含量为0.7-2.5mol％，所述Sb2O3的含量为0.2-2.5mol％，所述Co2O3的含量为0.5-2mol％，所述MnO2的含量为0.2-1.7mol％，所述Cr2O3的含量为0.3-0.8mol％，所述SiO2的含量为0.3-1mol％，所述NiO的含量为0.5-1.8mol％，所述SnO2的含量为0.1-0.8mol％，所述BN的含量为0.3-2mol％，所述Al(NO3)3·H2O的含量为0.003-0.02mol％，所述银玻璃粉的含量为0.005-0.20mol％；
且所述SnO2的含量不高于所述Bi2O3的含量；所述SnO2的含量不高于所述Sb2O3的含量；以及
定义K＝(Bi2O3的摩尔百分含量+SnO2的摩尔百分含量+BN的摩尔百分含量)，且K为1.6-4.5。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述银玻璃粉中含有Ag2O、硼硅酸铋玻璃，且Ag2O的含量20-40wt％，硼硅酸铋玻璃的含量为60-80wt％；且所述银玻璃粉的平均粒径为1-3μm。
3.一种制备高稳定性直流电阻片的方法，其特征在于，该方法应用权利要求1或2中所述的组合物进行，包括：
(1)将所述组合物中的各组分进行第一研磨，得到产物I；
(2)将所述产物I与粘合剂混合后进行干燥处理，得到产物II；将所述产物II进行压片处理，得到产物III；
(3)将所述产物III依次进行排胶预烧、高温烧结、绝缘层涂覆和热处理，得到产物IV；
(4)将所述产物IV进行电极涂覆，得到所述高通流直流电阻片。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述研磨在含去离子水的砂磨机中进行，包括：
(a)将ZnO进行第一研磨，得到混合物I；以及
将组分A进行第二研磨，得到混合物II；其中所述组分A中含有Bi2O3、Sb2O3、Co2O3、MnO2、Cr2O3、SiO2、NiO和SnO2；
(b)将所述混合物I、所述混合物II和组分B进行第三研磨，得到产物I；其中，所述组分B中含有Al(NO3)3·H2O、银玻璃粉和BN。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述排胶预烧的条件包括：采用四段式程序升温，且起始温度为20-40℃，终止温度为700-850℃。
6.根据权利要求3-5中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述高温烧结的条件包括：采用二段式程序升温+二段式程序降温，且起始温度为20-40℃，终止温度为600-700℃。
7.根据权利要求3-6中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述热处理的条件包括：在匣钵中进行，且起始温度为20-40℃，以90-180℃/h的升温速率升温至500-550℃并保温2-4h后，以10-50℃/h的降温速率降温至200-220℃。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述匣钵为不锈钢长方体，且长方体的一个侧面为镂空网格状，内部具有至少一层不锈钢网。
9.由权利要求3-8中任意一项所述的方法制备得到的高稳定性直流电阻片。
10.权利要求9中所述的高稳定性直流电阻片在避雷设备中的应用。
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|---|---|---|---|---|
| CN116835974A (zh) * | 2023-06-19 | 2023-10-03 | 大连法伏安电器有限公司 | 一种耐受100%荷电率长期老化的电阻片配方及其加工工艺 |
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2022
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