本发明涉及电子元器件材料
技术领域：
，具体是一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料及其制备方法。
背景技术：
：压敏电阻器是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，利用这一特性，压敏电阻器可以用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。现在市面上大部分的压敏电阻器使用的是氧化锌基压敏电阻材料，这种压敏电阻材料虽然拥有较强的耐冲击能力和较低的漏电流，但是由于氧化锌的导热率低，且需要掺杂过多的元素才能获得较高的电压梯度，导致其稳定性较差。相比之下，二氧化锡基压敏电阻材料的热导率近乎为氧化锌压敏材料的两倍，只需少量的元素掺杂，就可提高其压敏性能，稳定性良好。不过，传统的二氧化锡基压敏电阻材料存在非线性系数低、漏电流大的弊病，故并没有得到很好的推广。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料及其制备方法，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：一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料，由以下按照重量份的原料组成：sno285-97份、sio21-5份、nd2o30.1-2份、tho20.8-2份、al2sio51-5份、gaas0.1-1份。作为本发明进一步的方案，一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料，由以下按照重量份的原料组成：sno290-95份、sio22-4份、nd2o30.5-1份、tho21-1.5份、al2sio52-4份、gaas0.3-0.7份。作为本发明再进一步的方案，一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料，由以下按照重量份的原料组成：sno292份、sio22.5份、nd2o30.8份、tho21.2份、al2sio53份、gaas0.5份。一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述各组分的质量份进行配料，并混合均匀；(2)将混合后的原料和有机溶剂一起置于聚氨酯球磨机内进行湿法球磨，球磨时间为12-36小时；(3)将上述得到的料浆放在90-120℃的烘干箱中进行烘干，并过筛得到料粒，然后将料粒压制成型得到压坯；(4)将压坯置于烧结炉中，进行烧结处理2-5h后，自然冷却到室温，即可得到二氧化锡基压敏电阻材料。作为本发明进一步的方案，所述的有机溶剂为无水乙醇。作为本发明再进一步的方案，所述的有机溶剂与原料和球磨机的体积比为1∶(1-2)∶(2-4)。作为本发明再进一步的方案，所述的烧结处理的烧结温度为1200℃-1600℃。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以sno2为主相，在nd2o3、tho2、al2sio5和gaas等组分的协同增效下，原料组成简单，其制得的压敏电阻材料拥有良好的热稳定性，使用寿命长，不易老化，而且还具有高压敏电压梯度、高非线性系数和低漏电流的特点，电学综合性能优良。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料，由以下按照重量份的原料组成：sno285份、sio25份、nd2o32份、tho22份、al2sio55份、gaas1份。一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述各组分的质量份进行配料，并混合均匀；(2)将混合后的原料和无水乙醇一起置于聚氨酯球磨机内进行湿法球磨，球磨时间为18小时，其中无水乙醇与原料和球磨机的体积比为1∶1∶3；(3)将上述得到的料浆放在110℃的烘干箱中进行烘干，并过筛得到料粒，然后将料粒压制成型得到压坯；(4)将压坯置于烧结炉中，在1400℃的高温下进行烧结处理3h后，自然冷却到室温，即可得到二氧化锡基压敏电阻材料。实施例2一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料，由以下按照重量份的原料组成：sno297份、sio21份、nd2o30.1份、tho20.8份、al2sio51份、gaas0.1份。一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述各组分的质量份进行配料，并混合均匀；(2)将混合后的原料和无水乙醇一起置于聚氨酯球磨机内进行湿法球磨，球磨时间为24小时，其中无水乙醇与原料和球磨机的体积比为1∶2∶4；(3)将上述得到的料浆放在100℃的烘干箱中进行烘干，并过筛得到料粒，然后将料粒压制成型得到压坯；(4)将压坯置于烧结炉中，在1500℃的高温下进行烧结处理3h后，自然冷却到室温，即可得到二氧化锡基压敏电阻材料。实施例3一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料，由以下按照重量份的原料组成：sno295份、sio22份、nd2o30.5份、tho21份、al2sio52份、gaas0.3份。一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述各组分的质量份进行配料，并混合均匀；(2)将混合后的原料和无水乙醇一起置于聚氨酯球磨机内进行湿法球磨，球磨时间为18小时，其中无水乙醇与原料和球磨机的体积比为1∶1∶3；(3)将上述得到的料浆放在110℃的烘干箱中进行烘干，并过筛得到料粒，然后将料粒压制成型得到压坯；(4)将压坯置于烧结炉中，在1400℃的高温下进行烧结处理3h后，自然冷却到室温，即可得到二氧化锡基压敏电阻材料。实施例4一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料，由以下按照重量份的原料组成：sno290份、sio24份、nd2o31份、tho21.5份、al2sio54份、gaas0.7份。一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述各组分的质量份进行配料，并混合均匀；(2)将混合后的原料和无水乙醇一起置于聚氨酯球磨机内进行湿法球磨，球磨时间为24小时，其中无水乙醇与原料和球磨机的体积比为1∶2∶4；(3)将上述得到的料浆放在100℃的烘干箱中进行烘干，并过筛得到料粒，然后将料粒压制成型得到压坯；(4)将压坯置于烧结炉中，在1500℃的高温下进行烧结处理3h后，自然冷却到室温，即可得到二氧化锡基压敏电阻材料实施例5一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料，由以下按照重量份的原料组成：sno292份、sio22.5份、nd2o30.8份、tho21.2份、al2sio53份、gaas0.5份。一种高电位梯度二氧化锡基压敏电阻材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述各组分的质量份进行配料，并混合均匀；(2)将混合后的原料和无水乙醇一起置于聚氨酯球磨机内进行湿法球磨，球磨时间为18小时，其中无水乙醇与原料和球磨机的体积比为1∶1∶3；(3)将上述得到的料浆放在110℃的烘干箱中进行烘干，并过筛得到料粒，然后将料粒压制成型得到压坯；(4)将压坯置于烧结炉中，在1400℃的高温下进行烧结处理3h后，自然冷却到室温，即可得到二氧化锡基压敏电阻材料。对比例1除不含有gaas组分，其他组分及其含量和制备方法与实施例5相同。对比例2不含有tho2和al2sio5组分，剩余组分及其含量和制备方法与实施例5相同。将上述实施例1-5和对比例1-2制得的压敏电阻材料与现有技术的市售的氧化锌基压敏电阻材料在同样的条件下进行相关性能测试。其中，得到压敏电阻材料的电位梯度e(电流密度为1ma/cm2时对应的电位梯度值)、非线性系数α[根据公式α＝1/log(e10ma/e1ma)计算得到的]、漏电流il(75％e所对应的电流密度值)的测试数据如下表：测试项目电位梯度(v/mm)非线性系数系数α漏电流(μa)市售产品560.28366.22实施例1792.12473.82实施例2785.34484.01实施例3809.53513.68实施例4812.86523.34实施例5839.25562.95对比例1621.89319.88对比例2602.753010.28由上表的测试结果可以看出，按照本发明实施例1-5制得的二氧化锡基压敏电阻材料，要比市售的氧化锌基压敏电阻材料拥有更高的压敏电压梯度、以及更高非线性系数和更低漏电流。另外，从对比例1-2和实施例5的测试结果可以看出，本发明通过加入gaas组分，在tho2和al2sio5等组分的协同增效下，取得了预料不到的效果，使制得二氧化锡基压敏电阻材料拥有优良的电学综合性能。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12