27]步骤b)中的混合处理可以采用球磨法。在一个示例中，该球磨法包括如下步骤:采用氧化错球或不锈钢球，在高能球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为400-1000rpm，球料比为10:1-20:1，球磨时间为4-24小时。
[0028]步骤c)中，将预处理产物与配方中其余的原料混合。该混合也可以采用如上所述的球磨法。另外，其余添加剂原料也可以先进行细化处理，该细化处理也可以采用如上所述的球磨法。
[0029]步骤c)中，压片时的压力可根据实际需要设置，例如可为150?200MPa。步骤c)中所述的烧结时间优选为1.5-4.0小时。
[0030]与现有技术相比，本发明获得的氧化锌压敏电阻器材料的压敏电压为250-400V/mm，非线性系数α >20，漏电流1,10 μ Α，且烧结温度低，综合性能良好；另外，本发明的制备方法具有工艺简单，能耗小，绿色环保等优点，具有实用性和应用前景。
[0031]下面进一步举例实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的温度、时间等也仅是合适范围中的一个示例，即、本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
[0032]实施例1 本实施例的配方如下:
ZnO (98mol % ), Bi203(0.50mol % ), Sb203(0.50mol % ), Cr203(0.05mol % ),Mn02 (0.50mol % )，Co203 (0.20mol % ), N1 (0.20mol % )，A1203 (0.05mol % )
配料前先将Bi203、Sb203原料采用球磨法分别进行细化处理。采用氧化锆球或不锈钢球，在高能球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为500rpm，球料比为10:1，球磨时间为8小时。然后将浆料在100°C烘干，过200目筛得到细化的Bi203、Sb203二种添加剂原料；称取适量细化的B1、Sb 二种粉料与氧化锌按元素的物质的量(即摩尔数，分别用nBl、nsb、nZn表示)比nB1:n sb:n Zn= 1.5:1.5:1混合，采用氧化错球或不锈钢球，在高能球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为500rpm，球料比为10:1，球磨时间为8小时。然后将浆料在100°C烘干，按照电子陶瓷制备工艺压制成块，并在700°C煅烧1小时，得到预处理产物；将上述预处理产物粉碎，并按配方进行配料，然后按照电子陶瓷制备工艺，经过造粒压片制得素坯，再将素坯在880°C烧结2小时，即得到所述的低温烧结氧化锌压敏电阻器材料。
[0033]检测分析得知所获得的氧化锌压敏电阻器材料的压敏电压为280V/mm，非线性系数α为32，漏电流込为2.5 μ A。
[0034]实施例2 本实施例的配方如下:
ZnO (97mol % ), Bi203(l.0Omol % ), Sb203(0.70mol % ), Cr203(0.lOmol % ),Mn02(0.50mol % )，Co203(0.40mol % )，Ni0(0.20mol % )，A1203(0.lOmol % )配料前先将Bi203、Sb203原料采用球磨法分别进行细化处理。采用氧化错球或不锈钢球，在高能球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为500rpm，球料比为10:1，球磨时间为8小时。然后将浆料在100°C烘干，过200目筛得到细化的Bi203、Sb203二种添加剂原料；称取适量细化的B1、Sb二种粉料与氧化锌按元素的物质的量(即摩尔数，分别用nBl、nsb、nZn表示)比nBl:nsb:nZn=1.5:1.5:1混合，采用氧化错球或不锈钢球，在高能球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为600rpm，球料比为10:1，球磨时间为6小时。然后将浆料在100°C烘干，按照电子陶瓷制备工艺压制成块，并在600°C煅烧1小时，得到预处理产物；将上述预处理产物粉碎，并按配方进行配料，然后按照电子陶瓷制备工艺，经过造粒压片制得素坯，再将素坯在880°C烧结2小时，即得到所述的低温烧结氧化锌压敏电阻器材料。
[0035]检测分析得知所获得的氧化锌压敏电阻器材料的压敏电压为325V/mm，非线性系数α为30，漏电流込为7.5 μ A。
[0036]实施例3 本实施例的配方如下:
ZnO (97.5mol % ), Bi203(0.60mol % ), Sb203(0.60mol % ), Cr203(0.lOmol % ),Mn02(0.50mol % )，Co203(0.40mol % )，Ni0(0.20mol % )，A1203(0.lOmol % )配料前先将Bi203、Sb203原料采用球磨法分别进行细化处理。采用氧化错球或不锈钢球，在高能球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为600rpm，球料比为10:1，球磨时间为6小时。然后将浆料在100°C烘干，过200目筛得到细化的Bi203、Sb203二种添加剂原料；称取适量细化的B1、Sb二种粉料与氧化锌按元素的物质的量(即摩尔数，分别用nBl、nsb、nZn表示)比nBl:nsb:nZn=1.5:1.5:1混合，采用氧化错球或不锈钢球，在高能球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为600rpm，球料比为10:1，球磨时间为6小时。然后将浆料在100°C烘干，按照电子陶瓷制备工艺压制成块，并在500°C煅烧2小时，得到预处理产物；将上述预处理产物粉碎，并按配方进行配料，然后按照电子陶瓷制备工艺，经过造粒压片制得素坯，再将素坯在900°C烧结2小时，即得到所述的低温烧结氧化锌压敏电阻器材料。
[0037]检测分析得知所获得的氧化锌压敏电阻器材料的压敏电压为345V/mm，非线性系数α为25，漏电流込为4.6 μ A。
[0038]实施例4 本实施例的配方如下:
ZnO (91.0mol % ), Bi203 (2.0Omol % ), Sb203(2.0Omol % ), Cr203 (l.0Omol % ),Mn02(l.0Omol % )，Co203 (l.0Omol % )，Ni0(l.0Omol % )，A1203 (1.0mol % )配料前先将Bi203、Sb203原料采用球磨法分别进行细化处理。采用氧化错球或不锈钢球，在高能球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为800rpm，球料比为10:1，球磨时间为6小时。然后将浆料在100°C烘干，过200目筛得到细化的Bi203、Sb203二种添加剂原料；称取适量细化的B1、Sb二种粉料与氧化锌按元素的物质的量(即摩尔数，分别用nBl、nsb、nZn表示)比nBl:nsb:nZn=1.5:1.5:1混合，采用氧化错球或不锈钢球，在高能球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为800rpm，球料比为10:1，球磨时间为8小时。然后将浆料在100°C烘干，按照电子陶瓷制备工艺压制成块，并在600°C煅烧2小时，得到预处理产物；将上述预处理产物粉碎，并按配方进行配料，然后按照电子陶瓷制备工艺，经过造粒压片制得素坯，再将素坯在880°C烧结2小时，即得到所述的低温烧结氧化锌压敏电阻器材料。
[0039]检测分析得知所获得的氧化锌压敏电阻器材料的压敏电压为375V/mm，非线性系数α为21，漏电流込为9.0 μ A。
[0040]产业应用性:本发明可应用于多层片式压敏变阻器等领域。
【主权项】
1.一种低温烧结氧化锌压敏电阻器材料，由氧化锌及添加剂组成，其中氧化锌的含量为91?98mol%，余量为添加剂；其特征在于，所述的添加剂由B1、Sb、Cr、Mn、Co、N1、Al元素组成，添加的各元素含量按其氧化物形式计算的摩尔百分数分别如下=Bi2O3为0.50?2.00，Sb2O3为 0.50 ?2.00，Cr 203为 0.05 ?1.00，MnO 2为 0.50 ?1.00，Co 203为 0.20 ?1.00，N1 为 0.20 ?1.00，Al2O3为 0.05 ?1.00。2.根据权利要求1所述的低温烧结氧化锌压敏电阻器材料，其特征在于，所述氧化锌压敏电阻器材料的烧结温度为880?920 °C。3.根据权利要求1或2所述的低温烧结氧化锌压敏电阻器材料，其特征在于，所述氧化锌压敏电阻器材料的压敏电压为250?400V/mm，非线性系数α >20，漏电流IJlO μ A。4.一种权利要求1至3中任一项所述的低温烧结氧化锌压敏电阻器材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: a)将B1、Sb二种添加剂原料分别细化处理，得到细化的B1、Sb 二种粉料； b)称取适量上述细化得到的B1、Sb二种粉料与氧化锌按一定比例混合，按照电子陶瓷制备工艺压制成块，并进行预烧处理，得到预处理产物； c)将上述预处理产物粉碎，并按配方称好其余的氧化锌和上述细化的B1、Sb二种粉料以及其它添加剂原料，进行配料，然后按照电子陶瓷制备工艺，经过造粒压片制得素坯，再将素坯在880?920°C烧结，即得所述的低温烧结氧化锌压敏电阻器材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述添加剂原料是含添加元素的氧化物、碳酸物或氢氧化物，优选为含添加元素的氧化物。6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，细化的B1、Sb二种粉料的粒径为0.1?0.3 μ m。7.根据权利要求4至6中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中的细化处理和/或步骤b)中的混合是采用球磨法，优选为采用氧化锆球或不锈钢球，在球磨机中以水作为介质进行湿磨，转速为400?lOOOrpm，球料比为10:1?20:1，球磨时间为I?24小时。8.根据权利要求4至7中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，粉料与氧化锌按一定比例混合是指混合物中B1、Sb、Zn的元素的物质的量比为1.5:1.5: (0.05?I)。9.根据权利要求4至8中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述的预烧处理是在500?700°C煅烧I?2小时。10.根据权利要求4至9中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中所述的烧结时间为1.5?4.0小时。
【专利摘要】本发明涉及一种低温烧结氧化锌压敏电阻器材料及其制备方法，该低温烧结氧化锌压敏电阻器材料由氧化锌及添加剂组成，其中氧化锌的含量为91～98mol%，余量为添加剂；所述的添加剂由Bi、Sb、Cr、Mn、Co、Ni、Al元素组成，添加的各元素含量按其氧化物形式计算的摩尔百分数分别如下：Bi2O3为0.50～2.00，Sb2O3为0.50～2.00，Cr2O3为0.05～1.00，MnO2为0.50～1.00，Co2O3为0.20～1.00，NiO为0.20～1.00，Al2O3为0.05～1.00。本发明的制备方法具有工艺简单，能耗小，绿色环保等优点，具有实用性和应用前景。
【IPC分类】C04B35/453
【公开号】CN105272205
【申请号】CN201510658427
【发明人】程丽红, 李国荣, 郑嘹赢, 肖祥凯, 阮学政, 程健
【申请人】中国科学院上海硅酸盐研究所
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月12日