本发明涉及防雷电技术领域，具体是一种基于氧化锌的防雷电芯片及其制备方法和应用。
背景技术
现在各种建筑物和设备都需要有防御雷电的保护措施，而且随着社会的发展，人们对雷电灾害预防要求更具科学化和实效性。接地装置是防雷施工中的一个基础部分，因为凡防雷系统接受到的雷电流都要汇聚到接地装置那里，最终都要通过它把这些雷电流释放到大地中去，如果这一项做不好，不但起不到防雷的作用，反而成为引雷的工具，使被保护的物体更容易遭受雷击。所以接地装置工程做的好与坏可直接从根本上影响防雷的效果，甚至确定防雷系统工程做的成与败。
金属材料，由于其具备良好的导电性和经济性，是接地装置施工中最重要的首选的材料。但是由于金属材料作为接地体被埋入地下时存在着被腐蚀的问题，而被腐蚀的接地体对接地电阻也会产生较大的影响。加之近年金属材料的价格飞涨，进而造成施工方成本的增加，使得人们不得不考虑用其它材料来替代金属材料作为接地体。
氧化锌防雷芯片是由压敏电阻陶瓷芯片、分别固定在该压敏电阻陶瓷芯片表面和背面的上电极片和下电极片构成。压敏电阻陶瓷芯片具有高的非线性系数，大通流和高能量承受能力的优点，因此，其作为雷电浪涌保护元件在电子电路和电力系统中得到了广泛的应用。然而，目前使用于限压型电涌保护器的压敏电阻，均存在漏电流和残压较高的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于氧化锌的防雷电芯片及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于氧化锌的防雷电芯片，包括以下重量份数的原料：纳米氧化锌14-23份、钠长石4-8份、甲基三苯基溴化膦5-9份、纳米二氧化钍4-8份、氟化铝1-5份、四钛酸钾晶须4-8份、高龄土2-6份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：纳米氧化锌17-20份、钠长石5-7份、甲基三苯基溴化膦6-8份、纳米二氧化钍5-7份、氟化铝2-4份、四钛酸钾晶须5-7份、高龄土3-5份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：纳米氧化锌18份、钠长石6份、甲基三苯基溴化膦7份、纳米二氧化钍6份、氟化铝3份、四钛酸钾晶须6份、高龄土4份。
一种基于氧化锌的防雷电芯片的制备方法，包括以下步骤：
（1）将甲基三苯基溴化膦与其3-6倍质量的45%的乙醇溶液混合均匀，备用；
（2）将纳米二氧化钍、纳米氧化锌和高龄土混合，与其5-8倍的水混合均匀，备用；
（3）将步骤（1）所得物与步骤（2）所得浆料混合，置于60-68℃下搅拌30-50min，搅拌速度为800-3000r/min；减压蒸馏回收乙醇；
（4）将钠长石、氟化铝和四钛酸钾晶须混合均匀，置于600-800℃下预烧结1-2h，取出后冷却至室温，研磨过筛200-500目；然后将所得物与上步所得物混合搅拌20-40min；再将混合物置于200-400℃下搅拌10-20min，搅拌速度为300-5000r/min；然后升温至500-900℃下混合15-30min；然后升温至1150-1250℃下混合10-30min；冷却，研磨过筛200-500目；
（5）将上步所得物压制成型，并置于1200-1250℃下烧结1-2h，并置于1100-1150℃下保温20-30min，置于500-800℃下保温20-30min；置于200-400℃下保温10-20min；冷却，即得成品。
作为本发明进一步的方案：步骤（4）将钠长石、氟化铝和四钛酸钾晶须混合均匀，置于700℃下预烧结1.6h，取出后冷却至室温，研磨过筛400目；然后将所得物与上步所得物混合搅拌30min；再将混合物置于300℃下搅拌14min，搅拌速度为1000r/min；然后升温至600℃下混合20min；然后升温至1220℃下混合20min；冷却，研磨过筛300目。
作为本发明进一步的方案：步骤（5）中以300-400kg/cm2压力压制成型。
一种基于氧化锌的防雷电芯片在防雷技术领域中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的防雷电芯片通过纳米氧化锌、钠长石、甲基三苯基溴化膦、纳米二氧化钍、氟化铝、四钛酸钾晶须和高龄土为主要原料制备而成，具有自身电阻率低的优点，可有效用于防雷技术领域中；制备方法简单，有利于生产，具有较好的推广价值。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种基于氧化锌的防雷电芯片，包括以下重量份数的原料：纳米氧化锌14份、钠长石4份、甲基三苯基溴化膦5份、纳米二氧化钍4份、氟化铝1份、四钛酸钾晶须4份、高龄土2份。
一种基于氧化锌的防雷电芯片的制备方法，包括以下步骤：（1）将甲基三苯基溴化膦与其3倍质量的45%的乙醇溶液混合均匀，备用；（2）将纳米二氧化钍、纳米氧化锌和高龄土混合，与其5倍的水混合均匀，备用；（3）将步骤（1）所得物与步骤（2）所得浆料混合，置于60℃下搅拌30min，搅拌速度为800r/min；减压蒸馏回收乙醇；（4）将钠长石、氟化铝和四钛酸钾晶须混合均匀，置于600℃下预烧结1h，取出后冷却至室温，研磨过筛200目；然后将所得物与上步所得物混合搅拌20min；再将混合物置于200℃下搅拌10min，搅拌速度为300r/min；然后升温至500℃下混合15min；然后升温至1150℃下混合10min；冷却，研磨过筛200目；（5）将上步所得物以300kg/cm2压力压制成型，并置于1200℃下烧结1h，并置于1100℃下保温20min，置于500℃下保温20min；置于200℃下保温10min；冷却，即得成品。
实施例2
一种基于氧化锌的防雷电芯片，包括以下重量份数的原料：纳米氧化锌23份、钠长石8份、甲基三苯基溴化膦9份、纳米二氧化钍8份、氟化铝5份、四钛酸钾晶须8份、高龄土6份。
一种基于氧化锌的防雷电芯片的制备方法，包括以下步骤：（1）将甲基三苯基溴化膦与其6倍质量的45%的乙醇溶液混合均匀，备用；（2）将纳米二氧化钍、纳米氧化锌和高龄土混合，与其8倍的水混合均匀，备用；（3）将步骤（1）所得物与步骤（2）所得浆料混合，置于68℃下搅拌50min，搅拌速度为3000r/min；减压蒸馏回收乙醇；（4）将钠长石、氟化铝和四钛酸钾晶须混合均匀，置于800℃下预烧结2h，取出后冷却至室温，研磨过筛500目；然后将所得物与上步所得物混合搅拌40min；再将混合物置于400℃下搅拌20min，搅拌速度为5000r/min；然后升温至900℃下混合30min；然后升温至1250℃下混合30min；冷却，研磨过筛500目；（5）将上步所得物以400kg/cm2压力压制成型，并置于1250℃下烧结2h，并置于1150℃下保温30min，置于800℃下保温30min；置于400℃下保温20min；冷却，即得成品。
实施例3
一种基于氧化锌的防雷电芯片，包括以下重量份数的原料：纳米氧化锌18份、钠长石6份、甲基三苯基溴化膦7份、纳米二氧化钍6份、氟化铝3份、四钛酸钾晶须6份、高龄土4份。
一种基于氧化锌的防雷电芯片的制备方法，包括以下步骤：（1）将甲基三苯基溴化膦与其5倍质量的45%的乙醇溶液混合均匀，备用；（2）将纳米二氧化钍、纳米氧化锌和高龄土混合，与其7倍的水混合均匀，备用；（3）将步骤（1）所得物与步骤（2）所得浆料混合，置于65℃下搅拌40min，搅拌速度为2000r/min；减压蒸馏回收乙醇；（4）将钠长石、氟化铝和四钛酸钾晶须混合均匀，置于700℃下预烧结1.6h，取出后冷却至室温，研磨过筛400目；然后将所得物与上步所得物混合搅拌30min；再将混合物置于300℃下搅拌14min，搅拌速度为1000r/min；然后升温至600℃下混合20min；然后升温至1220℃下混合20min；冷却，研磨过筛300目；（5）将上步所得物以350kg/cm2压力压制成型，并置于1220℃下烧结1.3h，并置于1120℃下保温25min，置于700℃下保温25min；置于300℃下保温15min；冷却，即得成品。
实施例4
一种基于氧化锌的防雷电芯片，包括以下重量份数的原料：纳米氧化锌17份、钠长石5份、甲基三苯基溴化膦6份、纳米二氧化钍5份、氟化铝2份、四钛酸钾晶须5份、高龄土3份。
一种基于氧化锌的防雷电芯片的制备方法，包括以下步骤：（1）将甲基三苯基溴化膦与其4倍质量的45%的乙醇溶液混合均匀，备用；（2）将纳米二氧化钍、纳米氧化锌和高龄土混合，与其6.2倍的水混合均匀，备用；（3）将步骤（1）所得物与步骤（2）所得浆料混合，置于63℃下搅拌32min，搅拌速度为900r/min；减压蒸馏回收乙醇；（4）将钠长石、氟化铝和四钛酸钾晶须混合均匀，置于650℃下预烧结1.2h，取出后冷却至室温，研磨过筛300目；然后将所得物与上步所得物混合搅拌26min；再将混合物置于240℃下搅拌13min，搅拌速度为3000r/min；然后升温至650℃下混合18min；然后升温至1180℃下混合15min；冷却，研磨过筛300目；（5）将上步所得物以320kg/cm2压力压制成型，并置于1210℃下烧结1.3h，并置于1110℃下保温26min，置于650℃下保温22min；置于230℃下保温14min；冷却，即得成品。
实施例5
一种基于氧化锌的防雷电芯片，包括以下重量份数的原料：纳米氧化锌20份、钠长石7份、甲基三苯基溴化膦8份、纳米二氧化钍7份、氟化铝4份、四钛酸钾晶须7份、高龄土5份。
一种基于氧化锌的防雷电芯片的制备方法，包括以下步骤：（1）将甲基三苯基溴化膦与其5倍质量的45%的乙醇溶液混合均匀，备用；（2）将纳米二氧化钍、纳米氧化锌和高龄土混合，与其7.6倍的水混合均匀，备用；（3）将步骤（1）所得物与步骤（2）所得浆料混合，置于66℃下搅拌45min，搅拌速度为2500r/min；减压蒸馏回收乙醇；
（5）将上步所得物以380kg/cm2压力压制成型，并置于1240℃下烧结1.7h，并置于1140℃下保温27min，置于750℃下保温28min；置于350℃下保温17min；冷却，即得成品。
对比例1
除不含甲基三苯基溴化膦外，其他制备工艺与实施例3相同。
对比例2
除不含氟化铝外，其他制备工艺与实施例3相同。
对比例3
除不含甲基三苯基溴化膦和氟化铝外，其他制备工艺与实施例3相同。
实验例
对实施例1-5和对比例1-3制备的防雷电芯片进行性能测试，结果如下。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。