專利名稱：氧化鋅電阻片的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的制造電壓非線性氧化鋅電阻片或電阻體的方法，特別適用于制造直徑較大的氧化鋅電阻片。這種氧化鋅電阻片用以制造避雷器的閥片和過壓保護(hù)、浪涌吸收元件。
改善氧化鋅電阻片的均勻性對于制造大型的氧化鋅電阻片、提高其耐受浪涌電流和浪涌能量的能力是至關(guān)重要的。日本專利特開昭59-92504和特公昭60-926介紹了用溶液狀態(tài)混合法制作氧化鋅電阻片。這種溶液狀態(tài)混合法和另一種粉末狀態(tài)混合法不同，各種添加料都予先制備成幾種溶液，能使各種添加料和主體材料ZnO得到均勻和優(yōu)良的混合。具體的方法是以ZnO粉料為主體材料，將添加料Cr2O3、MnO2、Co2O3等以其相應(yīng)的硝酸鹽溶液替代，添加料Sb2O3以其相應(yīng)的鹽溶液替代，添加料Bi2O3也以相應(yīng)的鉍鹽溶液替代(用氯化鉍或?qū)i2O3溶于硝酸的方法配制鉍鹽溶液)。ZnO主體材料和這些溶液充分混合、干燥、壓力成型和最后高溫下燒結(jié)。
日本專利特開昭59-92504采用了氯化鉍的酒精溶液，帶來的缺點是氯化鉍的酒精溶液與其它添加料的硝酸鹽溶液(硝酸鈷、硝酸鉻、硝酸錳等溶液)混合時會發(fā)生沉淀，因而必須分二次加入，即先要將氯化鉍的酒精溶液與ZnO粉料混合，干燥后才能加入其余的添加料溶液，再混合、再干燥，這樣增加了工序。另一個日本專利特公昭60-926采用將Bi2O3溶于硝酸的方法配制鉍鹽溶液，其缺點是必須要有過量的硝酸才能使溶液不發(fā)生沉淀，而這些過量的硝酸又難以除去，需要加入沉淀劑使鉍生成不溶性氫氧化鉍沉淀作為Bi2O3的替代物，這就背離了這種溶液混合方法的本意，因為鉍鹽溶液又回復(fù)成粉料。從制造成本上考慮，添加料采用氯化鉍不如硝酸鉍合算，但硝酸鉍不溶于水，所以以上兩件日本專利都沒有采用硝酸鉍。
上述兩件日本專利的主要目的是僅限于提高制得的氧化鋅電阻片的密度和非線性。本發(fā)明的目的則主要在改善均勻性，提高其耐浪涌能力，使其更具實際應(yīng)用價值。所以本發(fā)明把上述兩件日本專利的溶液狀態(tài)混合法加以改進(jìn)，使各種添加料與ZnO混合得更均勻，并且工藝能加以簡化，附帶使制得的氧化鋅電阻片性能的分散性能夠減小。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的以ZnO粉料為主體材料，將添加料Cr2O3、MnO2、Co2O3等以其相應(yīng)的硝酸鹽溶液(以下稱為溶液2)替代，本方法中添加料Bi2O3以硝酸鉍溶于丙酮的溶液(以下稱為溶液1)替代，不采用氯化鉍的酒精溶液，因為硝酸鉍雖不溶于水，但能溶于丙酮。Sb2O3則不用其相應(yīng)鹽類溶液替代。ZnO粉料直接和Sb2O3相混合，再和溶液1、溶液2充分混合后，經(jīng)干燥，在600°-800℃下煅燒3小時，再球磨，加入1%的粘合劑聚乙烯醇，干燥、造粒，在800kg/cm2壓力下加壓成型和在1100°-1300℃下燒結(jié)2小時。
日本專利特開昭59-92504中Sb2O3用氯化銻溶液替代，本發(fā)明認(rèn)為這種ZnO電阻片中Sb2O3含量已較多，加上Sb2O3本身熔點較低，用其鹽類溶液替代意義不大，所以本發(fā)明中直接采用了Sb2O3。下面以實例對本發(fā)明加以說明。
實例1
表1列出了所用原料及組成。先將ZnO、Sb2O3混合球磨12小時，將溶液1加入ZnO和Sb2O3料中混合球磨1小時，然后加入溶液2混合球磨10小時?；旌虾脻{料在100℃烘干，在600°-800℃下煅燒3小時。煅燒后的料再球磨12小時。加入1%的聚乙烯醇，干燥、造粒，在800kg/cm2壓力下制成φ55×8mm的坯體。坯體在400℃下除去聚乙烯醇，然后在1300℃下燒結(jié)1.5小時。燒成的氧化鋅電阻片的性能如表2(a)所示。
實例2原料、組成、配料、壓片過程與實例1相同。坯體直徑為φ65mm和φ80mm。也在400℃下除去聚乙烯醇，然后在1250℃下燒結(jié)2小時。燒成的氧化鋅電阻片的性能如表2(b)和(c)所示。
表1 氧化鋅電阻片的組份
本發(fā)明的特點和優(yōu)點是(1)本發(fā)明方法工藝較簡單，適用于同類氧化鋅電阻片的其它各種配方。
(2)從表2看出，本發(fā)明制得的氧化鋅電阻片具有耐浪涌能力強(qiáng)、電位梯度高和非線性好的優(yōu)點，適于制造大型和小型氧化鋅避雷器的閥片和過壓保護(hù)，浪涌吸收能力強(qiáng)的元件。
(3)本發(fā)明能夠降低原料成本，并且所得氧化鋅電阻片的性能分散性極小。
權(quán)利要求
1.一種氧化鋅電阻片的制造方法，其中包括以ZnO粉料為主體材料，將添加料Cr2O3、MnO2、Co2O3以其相應(yīng)的硝酸鹽溶液替代，添加螧i2O3也以其鉍鹽溶液替代，經(jīng)過充分混合、干燥、煅燒、球磨、加壓成型和最后高溫?zé)Y(jié)，本發(fā)明的特征是添加料Bi2O3以硝酸鉍溶于丙酮的溶液替代，添加料Sb2O3不用其相應(yīng)鹽類溶液替代，Sb2O3直接與ZnO粉料相混合。
2.按權(quán)利要求1所述的氧化鋅電阻片的制造方法，其特征是將ZnO813克和Sb2O358克混合球磨12小時后加入溶液1(硝酸鉍72克溶于丙酮)，再球磨1小時，然后加入溶液2(硝酸鉻24克、硝酸鈷17克和硝酸錳16克溶于水)，再球磨10小時，混合好漿料在100℃烘干，在600°-800℃下煅燒3小時，煅燒好料再球磨12小時，加入1%聚乙烯醇，干燥、造粒，在800kg/cm2壓力下制成坯體，坯體在1100°-1300℃下燒結(jié)2小時。
全文摘要
本發(fā)明公開一種改進(jìn)的氧化鋅電阻片的制造方法，適用于制造大中小型氧化鋅避雷器閥片和過壓保護(hù)、浪涌吸收性能優(yōu)良的元件。以ZnO粉料為主體材料，將各添加料Bi
文檔編號H01C7/10GK1034822SQ8810051
公開日1989年8月16日 申請日期1988年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月2日
發(fā)明者譚宜成, 焦興六, 劉輔宜, 劉子玉 申請人:西安交通大學(xué)