本发明涉及电子材料领域，具体涉及一种压敏电阻陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
：压敏电阻陶瓷材料是指在一定温度下和某一特定电压范围内具有非线性伏–安特性、其电阻随电压的增加而急剧减小的一种半导体陶瓷材料。根据这种非线性伏–安特性，可以用这种半导体陶瓷材料制成非线性电阻器，即压敏电阻器。压敏电阻器的使用范围很广，可以用来灭火花、过电压保护、制备避雷针、电压标准和电压稳定化等。由于压敏电阻器在保护设备安全、保障设备正常稳定工作方面有重要作用，因此在航空航天、邮电、铁路、汽车和家用电器等领域获得了广泛的应用。目前市面上所售的压敏电阻陶瓷材料的综合性能还有待于进一步提高，如非线性系数、漏电流以及稳定性等。技术实现要素：要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种压敏电阻陶瓷材料，漏电流很低，非线性系数高，非线性性能良好，致密度高，抗破坏能力强，抗老化效果好，制备方法简单且价格低廉。技术方案：一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：进一步优选的，所述的一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：上述压敏电阻陶瓷材料的制备方法包括以下步骤：(1)将碳化硅、氮化硅、高岭土、二氧化锡、五氧化二钒、碳化硼、碳酸锶、碳酸锰、独居石、球形纳米二氧化钛和无水乙醇混合，放入球磨罐中在转速800-900r/min下球磨4-5小时；(2)放入烘箱中，在温度100-110℃下烘干；(3)加入聚阴离子纤维素、高氯酸钾、蜜蜡、正磷酸酯和聚碳酸酯，混合均匀后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，各区温度为260-280℃，螺杆转速为40-60r/min；(4)加入单轴油压机中在压力2.5-3mpa下压制成圆片后在温度600-700℃下排胶；(5)放入烧结炉中在温度1300-1400℃下烧结2-2.5小时即得，其中，升温速率为5-7℃/min。进一步的，步骤(1)中转速为850r/min，球磨时间为4.5小时。进一步的，步骤(3)中各区温度为270℃，螺杆转速为50r/min。进一步的，步骤(4)中压力为2.6-2.8mpa，排胶温度为650℃。进一步的，步骤(5)中烧结温度为1350℃，升温速率为6℃/min。有益效果：本发明的压敏电阻陶瓷材料的漏电流很低，最低仅为1.10μa/cm2，其非线性系数高达33，非线性性能好，致密度高，抗破坏能力强，抗老化效果好，制备方法简单且价格低廉。具体实施方式实施例1一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：碳化硅3份、氮化硅3份、高岭土3份、二氧化锡50份、五氧化二钒0.1份、碳化硼1份、碳酸锶1份、碳酸锰1份、独居石1份、球形纳米二氧化钛3份、聚阴离子纤维素0.5份、高氯酸钾0.2份、蜜蜡0.2份、正磷酸酯1份、聚碳酸酯0.5份、无水乙醇60份。上述压敏电阻陶瓷材料的制备方法为：(1)将碳化硅、氮化硅、高岭土、二氧化锡、五氧化二钒、碳化硼、碳酸锶、碳酸锰、独居石、球形纳米二氧化钛和无水乙醇混合，放入球磨罐中在转速800r/min下球磨4小时；(2)放入烘箱中，在温度100℃下烘干；(3)加入聚阴离子纤维素、高氯酸钾、蜜蜡、正磷酸酯和聚碳酸酯，混合均匀后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，各区温度为260℃，螺杆转速为40r/min；(4)加入单轴油压机中在压力2.5mpa下压制成圆片后在温度600℃下排胶；(5)放入烧结炉中在温度1300℃下烧结2小时即得，其中，升温速率为5℃/min。实施例2一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：碳化硅3.5份、氮化硅3.5份、高岭土3.5份、二氧化锡55份、五氧化二钒0.15份、碳化硼1.5份、碳酸锶1.5份、碳酸锰1.5份、独居石1.5份、球形纳米二氧化钛4份、聚阴离子纤维素0.6份、高氯酸钾0.3份、蜜蜡0.3份、正磷酸酯1.5份、聚碳酸酯0.6份、无水乙醇65份。上述压敏电阻陶瓷材料的制备方法为：(1)将碳化硅、氮化硅、高岭土、二氧化锡、五氧化二钒、碳化硼、碳酸锶、碳酸锰、独居石、球形纳米二氧化钛和无水乙醇混合，放入球磨罐中在转速800r/min下球磨4小时；(2)放入烘箱中，在温度100℃下烘干；(3)加入聚阴离子纤维素、高氯酸钾、蜜蜡、正磷酸酯和聚碳酸酯，混合均匀后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，各区温度为265℃，螺杆转速为45r/min；(4)加入单轴油压机中在压力2.5mpa下压制成圆片后在温度600℃下排胶；(5)放入烧结炉中在温度1300℃下烧结2小时即得，其中，升温速率为6℃/min。实施例3一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：碳化硅4份、氮化硅4份、高岭土4份、二氧化锡60份、五氧化二钒0.2份、碳化硼2份、碳酸锶1.5份、碳酸锰2份、独居石1.5份、球形纳米二氧化钛4.5份、聚阴离子纤维素0.65份、高氯酸钾0.35份、蜜蜡0.35份、正磷酸酯1.5份、聚碳酸酯0.75份、无水乙醇70份。上述压敏电阻陶瓷材料的制备方法为：(1)将碳化硅、氮化硅、高岭土、二氧化锡、五氧化二钒、碳化硼、碳酸锶、碳酸锰、独居石、球形纳米二氧化钛和无水乙醇混合，放入球磨罐中在转速850r/min下球磨4.5小时；(2)放入烘箱中，在温度105℃下烘干；(3)加入聚阴离子纤维素、高氯酸钾、蜜蜡、正磷酸酯和聚碳酸酯，混合均匀后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，各区温度为270℃，螺杆转速为50r/min；(4)加入单轴油压机中在压力2.8mpa下压制成圆片后在温度650℃下排胶；(5)放入烧结炉中在温度1350℃下烧结2小时即得，其中，升温速率为6℃/min。实施例4一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：碳化硅4.5份、氮化硅4.5份、高岭土4.5份、二氧化锡65份、五氧化二钒0.25份、碳化硼2.5份、碳酸锶1.5份、碳酸锰2.5份、独居石1.5份、球形纳米二氧化钛5份、聚阴离子纤维素0.7份、高氯酸钾0.4份、蜜蜡0.4份、正磷酸酯1.5份、聚碳酸酯0.8份、无水乙醇75份。上述压敏电阻陶瓷材料的制备方法为：(1)将碳化硅、氮化硅、高岭土、二氧化锡、五氧化二钒、碳化硼、碳酸锶、碳酸锰、独居石、球形纳米二氧化钛和无水乙醇混合，放入球磨罐中在转速850r/min下球磨5小时；(2)放入烘箱中，在温度105℃下烘干；(3)加入聚阴离子纤维素、高氯酸钾、蜜蜡、正磷酸酯和聚碳酸酯，混合均匀后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，各区温度为275℃，螺杆转速为55r/min；(4)加入单轴油压机中在压力3mpa下压制成圆片后在温度650℃下排胶；(5)放入烧结炉中在温度1350℃下烧结2.5小时即得，其中，升温速率为6℃/min。实施例5一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：碳化硅5份、氮化硅5份、高岭土5份、二氧化锡70份、五氧化二钒0.3份、碳化硼3份、碳酸锶2份、碳酸锰3份、独居石2份、球形纳米二氧化钛6份、聚阴离子纤维素0.8份、高氯酸钾0.5份、蜜蜡0.5份、正磷酸酯2份、聚碳酸酯1份、无水乙醇80份。上述压敏电阻陶瓷材料的制备方法为：(1)将碳化硅、氮化硅、高岭土、二氧化锡、五氧化二钒、碳化硼、碳酸锶、碳酸锰、独居石、球形纳米二氧化钛和无水乙醇混合，放入球磨罐中在转速900r/min下球磨5小时；(2)放入烘箱中，在温度110℃下烘干；(3)加入聚阴离子纤维素、高氯酸钾、蜜蜡、正磷酸酯和聚碳酸酯，混合均匀后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，各区温度为280℃，螺杆转速为60r/min；(4)加入单轴油压机中在压力3mpa下压制成圆片后在温度700℃下排胶；(5)放入烧结炉中在温度1400℃下烧结2.5小时即得，其中，升温速率为7℃/min。对比例1本实施例与实施例1的区别在于不含有碳酸锶和碳酸锰。具体地说是：一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：碳化硅3份、氮化硅3份、高岭土3份、二氧化锡50份、五氧化二钒0.1份、碳化硼1份、独居石1份、球形纳米二氧化钛3份、聚阴离子纤维素0.5份、高氯酸钾0.2份、蜜蜡0.2份、正磷酸酯1份、聚碳酸酯0.5份、无水乙醇60份。上述压敏电阻陶瓷材料的制备方法为：(1)将碳化硅、氮化硅、高岭土、二氧化锡、五氧化二钒、碳化硼、独居石、球形纳米二氧化钛和无水乙醇混合，放入球磨罐中在转速800r/min下球磨4小时；(2)放入烘箱中，在温度100℃下烘干；(3)加入聚阴离子纤维素、高氯酸钾、蜜蜡、正磷酸酯和聚碳酸酯，混合均匀后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，各区温度为260℃，螺杆转速为40r/min；(4)加入单轴油压机中在压力2.5mpa下压制成圆片后在温度600℃下排胶；(5)放入烧结炉中在温度1300℃下烧结2小时即得，其中，升温速率为5℃/min。对比例2本实施例与实施例1的区别在于不含有高岭土和独居石。具体地说是：一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：碳化硅3份、氮化硅3份、二氧化锡50份、五氧化二钒0.1份、碳化硼1份、碳酸锶1份、碳酸锰1份、球形纳米二氧化钛3份、聚阴离子纤维素0.5份、高氯酸钾0.2份、蜜蜡0.2份、正磷酸酯1份、聚碳酸酯0.5份、无水乙醇60份。上述压敏电阻陶瓷材料的制备方法为：(1)将碳化硅、氮化硅、二氧化锡、五氧化二钒、碳化硼、碳酸锶、碳酸锰、球形纳米二氧化钛和无水乙醇混合，放入球磨罐中在转速800r/min下球磨4小时；(2)放入烘箱中，在温度100℃下烘干；(3)加入聚阴离子纤维素、高氯酸钾、蜜蜡、正磷酸酯和聚碳酸酯，混合均匀后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，各区温度为260℃，螺杆转速为40r/min；(4)加入单轴油压机中在压力2.5mpa下压制成圆片后在温度600℃下排胶；(5)放入烧结炉中在温度1300℃下烧结2小时即得，其中，升温速率为5℃/min。对比例1本实施例与实施例1的区别在于不含有球形纳米二氧化钛。具体地说是：一种压敏电阻陶瓷材料，由以下成分以重量份制备而成：碳化硅3份、氮化硅3份、高岭土3份、二氧化锡50份、五氧化二钒0.1份、碳化硼1份、碳酸锶1份、碳酸锰1份、独居石1份、聚阴离子纤维素0.5份、高氯酸钾0.2份、蜜蜡0.2份、正磷酸酯1份、聚碳酸酯0.5份、无水乙醇60份。上述压敏电阻陶瓷材料的制备方法为：(1)将碳化硅、氮化硅、高岭土、二氧化锡、五氧化二钒、碳化硼、碳酸锶、碳酸锰、独居石和无水乙醇混合，放入球磨罐中在转速800r/min下球磨4小时；(2)放入烘箱中，在温度100℃下烘干；(3)加入聚阴离子纤维素、高氯酸钾、蜜蜡、正磷酸酯和聚碳酸酯，混合均匀后加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，各区温度为260℃，螺杆转速为40r/min；(4)加入单轴油压机中在压力2.5mpa下压制成圆片后在温度600℃下排胶；(5)放入烧结炉中在温度1300℃下烧结2小时即得，其中，升温速率为5℃/min。本发明的压敏电阻陶瓷材料的漏电流很低，最低仅为1.10μa/cm2，其非线性系数高达33，非线性性能好，致密度高。表1压敏电阻陶瓷材料的部分性能指标产品名称漏电流(μa/cm2)非线性系数实施例11.1732实施例21.1533实施例31.1033实施例41.1232实施例51.1532对比例11.5327对比例21.2322对比例31.4629当前第1页12