专利名称：一种用于moa氧化锌电阻片的制备方法
技术领域：
本发明涉及氧化锌电阻片制造技术，特别是一种用于MOA氧化锌电阻片的制备方法。
背景技术：
在目前氧化锌生产制造工艺中，因为各种因素(人、机、料、法、环、温度等)的影 响，最终都会造成8%左右电阻片泄漏电流、压比超标；该所有超标的氧化锌电阻片将会做 报废处理，这样既污染了环境，又造成原材料浪费。现有的氧化锌片是制备工艺通常采取配料一混合一造粒一含水一成型一排结合 剂一预烧一烧成一磨片一清洗一低温热处理一喷铝一涂绝缘漆一固化等。在以上制备工艺 中，烧成工艺点最易造成电阻片泄漏电流、压比超标。在烧成工艺步骤后续工艺中，采取低 温热处理工艺不能完全解决上述问题。
发明内容
发明的目的是提供一种用于MOA氧化锌电阻片的制备方法，该方法通过高温热处 理工艺，解决了氧化锌电阻片在制作过程中电阻片泄漏电流、压比、非线性系数等超标问题。本发明的目的是通过下述技术方案来实现的，一种用于MOA氧化锌电阻片的制备 方法，其特征在于，该方法包括下述步骤1)按照传统陶瓷的工艺方法进行配料一混合一造粒一含水一成型一排结合剂一 预烧一烧成，制备出ZnO电阻片半成品；2)将上述烧成后的ZnO电阻片半成品用四道平磨机进行磨片、超声波清洗10 15分钟；3)将经磨片、清洗后的ZnO电阻片半成品进行高温处理；4)将经上述高温处理后的ZnO电阻片进行低温热处理一喷铝一涂绝缘漆一固化， 即完成MOA氧化锌电阻片的制备。所述ZnO电阻片半成品进行高温处理的工艺步骤如下1)将清洗干净ZnO电阻片装在匣钵中，并在各层ZnO电阻片之间放置本体垫料，在 底层ZnO电阻片垫底层垫料，并将该ZnO电阻片密封在匣钵中；2)将匣钵置于高温隧道炉中于850 1050°C保温2 4小时；3)将高温处理后的ZnO电阻片自然冷却至室温后，进行下段低温热处理工序。所述垫料层垫为30 40目、厚度为0. 2-0. 5mm的本体垫料；垫料底层垫料为30 40目、厚度为5 7mm的本体垫料。所述高温隧道炉升温速率为70-100°C /小时，降温速率为50_70°C /小时。本发明通过对ZnO电阻片的高温处理工艺，经处理后的电阻片不合格率在2%以 下，减少了不合格品的发生概率，本发明工艺同样能使泄漏电流、压比、非线性系数的性能得到恢复，满足避雷器的装配需求。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。实施例11)按照传统陶瓷的工艺方法进行配料一混合一造粒一含水一成型一排结合剂一 预烧一烧成，制备出ZnO电阻片半成品；2)将上述烧成后的ZnO电阻片半成品用四道平磨机进行磨片、超声波清洗10分 钟；3)将经磨片、清洗后的ZnO电阻片半成品进行高温处理①将清洗干净ZnO电阻片装在匣钵中，并在各层ZnO电阻片之间放置本体垫料，并 将该ZnO电阻片密封在匣钵中；其中，每匣钵中装3层，共6片，每片之间洒少许30目垫料， 防止电阻片之间粘接。垫料层厚度为0. 2mm的本体垫料；垫料底层垫料为30目、厚度为5mm 的本体垫料；②将匣钵置于高温隧道炉中于850°C保温2小时；高温隧道炉升温速率为70°C / 小时，降温速率为50°C/小时；③将高温处理后的ZnO电阻片自然冷却至室温后，进行下段低温热处理工序；4)将经上述高温处理后的ZnO电阻片进行低温热处理一喷铝一涂绝缘漆一固化， 即完成MOA氧化锌电阻片的制备。实施例21)按照传统陶瓷的工艺方法进行配料一混合一造粒一含水一成型一排结合剂一 预烧一烧成，制备出ZnO电阻片半成品；2)将上述烧成后的ZnO电阻片半成品用四道平磨机进行磨片、超声波清洗12分 钟；3)将经磨片、清洗后的ZnO电阻片半成品进行高温处理①将清洗干净ZnO电阻片装在匣钵中，并在各层ZnO电阻片之间放置本体垫料，并 将该ZnO电阻片密封在匣钵中；其中，每匣钵中装3层，共6片，每片之间洒少许30 40目 垫料，防止电阻片之间粘接。垫料层厚度为0. 35mm的本体垫料；垫料底层垫料为35目、厚 度为6mm的本体垫料；②将匣钵置于高温隧道炉中于980°C保温3小时；高温隧道炉升温速率为85°C / 小时，降温速率为60°C /小时；③将高温处理后的ZnO电阻片自然冷却至室温后，进行下段低温热处理工序；4)将经上述高温处理后的ZnO电阻片进行低温热处理一喷铝一涂绝缘漆一固化， 即完成MOA氧化锌电阻片的制备。实施例31)按照传统陶瓷的工艺方法进行配料一混合一造粒一含水一成型一排结合剂一 预烧一烧成，制备出ZnO电阻片半成品；2)将上述烧成后的ZnO电阻片半成品用四道平磨机进行磨片、超声波清洗15分 钟；
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3)将经磨片、清洗后的ZnO电阻片半成品进行高温处理①将清洗干净ZnO电阻片装在匣钵中，并在各层ZnO电阻片之间放置本体垫料，并 将该ZnO电阻片密封在匣钵中；其中，每匣钵中装3层，共6片，每片之间洒少许40目垫料， 防止电阻片之间粘接。垫料层厚度为0. 5mm的本体垫料；垫料底层垫料为40目、厚度为7mm 的本体垫料；②将匣钵置于高温隧道炉中于1050°C保温4小时；高温隧道炉升温速率为 IOO0C /小时，降温速率为70°C /小时；③将高温处理后的ZnO电阻片自然冷却至室温后，进行下段低温热处理工序；4)将经上述高温处理后的ZnO电阻片进行低温热处理一喷铝一涂绝缘漆一固化， 即完成MOA氧化锌电阻片的制备。本发明通过下述处理工艺对比可以进一步说明其有益效果。处理工艺研究试验在试验中，以Dll. 5电阻片为例，进行了 7条曲线高温处理温度范围的处理工作， 其中对比举例 4 种(600"C、800°C、1080°C及 1180°C )，实施例 3 种(850"C、980"C和 1050°C ) 和一种不进行高温处理的对照例。电气性能测试结果处理电阻片性能测试汇总如下表1 表1各种处理工艺不合格率统计
处理工艺编号泄漏、压比超标％Ott (不进行高温处理)7. 50A-例18. 95B-例29. 18C例-38. 75D例-49. 57F-实施例11. 55E-实施例21. 35G-实施例31. 27
图1显示了各种处理工艺不合格率比较结果。下面通过处理上述超标电阻片(实施例1-3)性能测试进一步说明通过本发明工 艺能够使得漏流、压比超标性能不合格品的电阻片达到合格率为99% 99. 8%。一、泄漏超标处理前后各种小电流性能指标对比包括Kltl性能、泄漏性能对比、梯度性能对比、非线性系数性能对比。表2泄漏超标电阻片不同温度处理性能汇总性能对比编号处理前处理后KlOIl(Ua)v/mmXKlOIl(Ua)v/mmX合格率％A-例11.72850.7190.812.11.73262.4189.97.040B-例21.71343.38190.911.191.70238.8193.48.450C-例31.66545.9191.812.81.70354.6191.827.80D-例41.66949.4196.413.11.68414.6161.8512.20F-实施例1，1.7362.4189.912.11.63216.8207.1612.899E实施例2 ’1.70238.8193.411.91.62713.5205.5814.799G实施例3，1.66545.9191.812.81.60713.2217.3414.3599.8上表中，KlO为压比；Il (Ua)为电阻片的泄漏电流；v/mm为电阻片的电位梯度；χ 为非线性系数。上述A-例1和B-例2分别表示ZnO电阻片高温处理温度为600和800°C，C-例 3和D-例4分别表示ZnO电阻片高温处理温度为1080和1180°C。实施例1、实施例2和实 施例3分别表示对表1中实施例1-3漏流、压比超标性能不合格品ZnO电阻片经本发明工 艺再次处理的实例。上述表2泄漏超标电阻片不同温度处理性能汇总性能对比结果说明本发明不仅 对正常电阻片的处理能够达到提高产品的合格率，并且对不合格品的处理有同样的效果。通过试验性能的综合比较验证，使Dll. 5电阻片的泄漏电流、压比超标等不合格 率大幅降低。泄漏超标处理前后压比Kltl性能能使泄漏电流、压比、非线性系数的性能得到 恢复。图2为泄漏超标处理前后压比Kltl性能。从附图2可以看出，随着处理温度的提 高，压比由高降低，在逐步升高，电阻片的Kltl压比由高(1.732)逐步降低(1.607)，再升高 到(1. 684)。图3为泄漏超标处理前后泄漏性能对比。从附图3可以看出，当处理温度低于本 发明时，电阻片的泄漏高(62. 4)，当在本发明范围时，电阻片的泄漏降低至(13. 2)，当处理 温度高于本发明时，电阻片的泄漏又升高。图4为泄漏超标处理前后梯度性能对比。从附图4可以看出，当处理温度低于本 发明时，电阻片的梯度在(189. 9v/mm)，当在本发明范围时，梯度升高至(217. 34v/mm)，当 处理温度超出本发明时，电阻片的梯度降低(161. 85v/mm)。图5为泄漏超标处理前后非线性系数性能对比。从附图5可以看出，当处理温度低 于本发明时，电阻片的非线性系数低(7. 04)，当在本发明范围时，非线性系数升高(14. 7)， 当处理温度超出本发明时，非线性系数降低。二、本发明泄漏超标处理后电阻片性能测试(大电流)本发明处理试品性能测试包括方波性能测试、大电流冲击耐受试验、人工加速老
6化试验。1、方波性能试验方波容量测试结果依据《交流氧化锌电阻片技术条件》对电阻片方波冲击电流耐 受试验之规定进行试验，随即抽取5片施加18次、幅值为2000A的2ms方波冲击，全部试品 在耐受18次规定幅值的方波电流冲击后均无击穿、闪络、损坏等现象，且试验前后同极性 标称放电电流下的残压变化率均小于5%，符合《交流氧化锌电阻片技术条件》对电阻片方 波冲击电流耐受试验之规定。电阻片方波冲击电流耐受试验合格。方波容量测试结果见下表权利要求
一种用于MOA氧化锌电阻片的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤1)按照传统陶瓷的工艺方法进行配料→混合→造粒→含水→成型→排结合剂→预烧→烧成，制备出ZnO电阻片半成品；2)将上述烧成后的ZnO电阻片半成品用四道平磨机进行磨片、超声波清洗10～15分钟；3)将经磨片、清洗后的ZnO电阻片半成品进行高温处理；4)将经上述高温处理后的ZnO电阻片进行低温热处理→喷铝→涂绝缘漆→固化，即完成MOA氧化锌电阻片的制备。
2.根据权利要求1所述的一种用于MOA氧化锌电阻片的制备方法，其特征在于，所述 ZnO电阻片半成品进行高温处理的工艺步骤如下1)将清洗干净ZnO电阻片装在匣钵中，并在各层和底层ZnO电阻片之间放置本体垫料， 并将该ZnO电阻片密封在匣钵中；2)将匣钵置于高温隧道炉中于850 1050°C保温2 4小时；3)将高温处理后的ZnO电阻片自然冷却至室温后，进行下段低温热处理工序。
3.根据权利要求2所述的一种用于MOA氧化锌电阻片的制备方法，其特征在于，所述垫 料层垫为30 40目、厚度为0. 2-0. 5mm的本体垫料；垫料底层垫料为30 40目、厚度为 5 7mm的本体垫料。
4.根据权利要求2所述的一种用于MOA氧化锌电阻片的制备方法，其特征在于，所述高 温隧道炉升温速率为70-100°C /小时，降温速率为50-70°C /小时。
全文摘要
本发明公开了一种用于MOA氧化锌电阻片的制备方法，其特征在于，该方法包括下述步骤1)按照传统陶瓷的工艺方法进行配料→混合→造粒→含水→成型→排结合剂→预烧→烧成，制备出ZnO电阻片半成品；2)将烧成后的ZnO电阻片半成品用四道平磨机进行磨片、超声波清洗；3)将经磨片、清洗后的ZnO电阻片半成品进行高温处理；4)将经上述高温处理后的ZnO电阻片进行低温热处理→喷铝→涂绝缘漆→固化，即完成MOA氧化锌电阻片的制备。该方法通过高温热处理工艺，解决了氧化锌电阻片在制作过程中电阻片泄漏电流、压比、非线性系数等超标问题。
文档编号H01C17/00GK101950648SQ20101028860
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者李刚, 胡小定, 蒙小记, 谢清云 申请人:中国西电电气股份有限公司