、Bi203(2.0mol%)、Sb203( 1.5mol%)、Mn02(1.0mol%)、Cr203( 1.0mol%)、Co203( 1.5mol%)、Si02(2.0mol%)，以及 Ag20(l.0mol%)'Ga(NO3)3(1.0mol%)、Al(N03)3(1.5mol%)配制初始原料。
[0043](2)浆料制备
[0044]I)球磨辅助添加料:
[0045]将Bi2〇3(2.0mo I % )、Sb2O3 (I.5mo I % )、MnO2 (I.0mo I % )、Cr2O3 (I.0mo I % )、Co2O3(1.5mol%)、S12(2.0mol % )放入进行星式球磨机的球磨罐中，加入适量的去离子水，球磨8个小时。
[0046]2)在球磨后的辅助混合浆料中加入(87.5mol%)的ZnO，添加PVA，分散剂和适量的去离子水，将所有混合原料混合球磨至分散均匀为止。
[0047]3)添加银、铝和镓离子
[0048]在混合均匀的ZnO和辅助添加料中，添加Ag20(1.0mol%)、Ga(N03)3(1.0mol%)、Al(NO3)3(1.5mol % )，继续球磨2小时，喷雾造粒之后，含水。
[0049](3)成型
[0050]将上一步中得到的粉料进行喷雾，自动含水后，采用压片成型工艺。使用液压压片机以及直径50mm的圆柱形模具，将干燥造粒后的颗粒料压片成型，成型压力为150MPa，保压时间3分钟。
[0051](4)烧结
[0052]用高温电炉在封闭气氛中烧结坯体，具体温度和控制时间如下:
[0053]从室温至400°C，升温时间2小时；
[0054]在400°C保温排胶4小时；
[0055]从400Γ至100cC，升温时间3小时；
[0056]从1000 0C至1200 V，升温时间I.5小时；
[0057]在120(TC保温3小时；
[0058]自然降温。
[0059]对制备得到的ZnO压敏电阻的样品进行各项性能测试。其残压比为1.47，2ms方波通流容量达到535J/cm3。除此之外，泄漏电流小于ΙμΑ/cm2，非线性系数大于70。其性能已经满足工业应用要求。
[0060]实施例二
[0061]按照本发明专利说明书部分介绍的一种特高压输电系统用大通流容量、低残压压敏陶瓷制备方法，进行高性能ZnO压敏电阻陶瓷的实际制备。
[0062](I)原料配制:
[0063]按以下比例Zn0(95.8mol % )、Bi203 (0.5mol % )、Sb203 ( 0.5mol % )、Mn02(0.5mol% )、Cr203(0.5mol% )、Co203(0.5mol % )、Si02(I.0mol % )，以及Ag20(0.Imol% )、Ga(N03)3(0.1mol%)、Al(N03)3(0.5mol%)配制初始原料。
[0064](2)浆料制备
[0065]I)球磨辅助添加料:
[0066]将Bi2〇3(0.5mo I % )、Sb2O3 (0.5mo I % )、MnO2 (0.5mo I % )、Cr2O3 (0.5mo I % )、Co2O3(0.5mol % )、S12(1.0mol % )放入进行星式球磨机的球磨罐中，加入适量的去离子水，球磨6个小时以上。
[0067]2)在球磨后的辅助混合浆料中加入(87.5?95.8moI % )的ZnO，添加PVA，分散剂和适量的去离子水，将所有混合原料混合球磨至分散均匀为止。
[0068]3)添加银、铝和镓离子
[0069]在混合均匀的ZnO和辅助添加料中，添加Ag20(0.1?1.0mol%)、Ga(N03)3(0.1?
1.0mol % )、A1 (N03)3(0.5?1.5mol % )，继续球磨2小时，喷雾造粒之后，含水。
[0070](3)成型
[0071]将上一步中得到的粉料进行喷雾，自动含水后，采用压片成型工艺。使用液压压片机以及直径50mm的圆柱形模具，将干燥造粒后的颗粒料压片成型，成型压力为150MPa，保压时间3分钟。
[0072](4)烧结
[0073]用高温电炉在封闭气氛中烧结坯体，具体温度和控制时间如下:
[0074]从室温至400°C，升温时间2小时；
[0075]在400°C保温排胶4小时；
[0076]从400°C至1000°C，升温时间3小时；
[0077]从1000 °C至1200 °C，升温时间I.5小时；
[0078]在120(TC保温3小时；
[0079]自然降温。
[0080]对制备得到的ZnO压敏电阻的样品进行各项性能测试。其残压比为1.49，2ms方波通流容量达到508J/cm3。除此之外，泄漏电流小于ΙμΑ/cm2，非线性系数大于70。其性能已经满足工业应用要求。
[0081]上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种特高压输电系统用大通流容量、低残压压敏陶瓷制备方法，其特征在于，制备原料包括氧化锌ZnO、氧化铋Bi 203、三氧化二锑Sb203、二氧化锰Mn02、氧化铬Cr203、三氧化二钴Co203、二氧化硅Si02、氧化银Ag20、Ga(N03)3、硝酸铝A1(N03)3，制备步骤包括制备辅助添加浆料、成型、烧结，所述制备辅助添加酱料步骤包括初次球磨、二次球磨、三次球磨、喷雾造粒、自动含水。2.根据权利要求1中所述的特高压输电系统用大通流容量、低残压压敏陶瓷制备方法，其特征在于，各制备原料之间的摩尔比为: Zn0:Bi203:Sb203:Mn02:Cr203:Co203:Si02:Ag20:Ga(N03)3:Al(N03)3 = 87.5?95.8:0.5-2.0: 0.5-1.5:0.5-1.0: 0.5-1.0: 0.5-1.5:1.0-2.0: 0.H.0: 0.H.0:1.0-1.5 ο3.根据权利要求1中所述的特高压输电系统用大通流容量、低残压压敏陶瓷制备方法，其特征在于，所述初次球磨步骤中，所述初次球磨的成分包括Bi203、Mn02、Sb203、Co203、Si02、Cr203、去离子水，所述初次球磨时间大于6h，得到初次球磨辅助混合浆料， 所加入的 Bi203、Mn02、Cr203、Co203、Si02 成分的摩尔比为:0.5-2.0:0.5-1.5:0.5-1.0:0.5~1.0:0.5~1.5:1.0~2.004.根据权利要求1中所述的特高压输电系统用大通流容量、低残压压敏陶瓷制备方法，其特征在于，所述成型步骤为压片成型，使用液压压片机以及直径50_的圆柱形模具，将干燥造粒后的颗粒料压片成型，成型压力为150MPa，成型时间3min。5.根据权利要求1中所述的特高压输电系统用大通流容量、低残压压敏陶瓷制备方法，其特征在于，使用高温电路完成所述烧结步骤，所述烧结步骤中，温度控制与时间控制为: 从室温至400 0C，升温时间2h ； 在400°C保温排胶4h; 从400 0C至1000 0C，升温时间3h ； 从1000 °C至1200 °C，升温时间I.5h; 在1200°C保温3h; 自然降温。6.根据权利要求3中所述的特高压输电系统用大通流容量、低残压压敏陶瓷制备方法，其特征在于，二次球磨步骤中，向所述初次球磨辅助混合浆料中加入ZnO、聚乙烯醇PVA、粉散剂、去离子水，并球磨混合至分散均匀，获得二次球磨辅助混合浆料，所述加入ZnO与初次球磨辅助混合浆料中Bi203的摩尔比为87.5?95.8:0.5_2.0。7.根据权利要求6中所述的特高压输电系统用大通流容量、低残压压敏陶瓷制备方法，其特征在于，三次球磨步骤中，向所述二次球磨辅助混合浆料中加入Ag20: Ga(N03) 3: Al(N03)3、去离子水后进行三次球磨，所述三次球磨的时间为2h，得到浆料，所述加入Ag20:Ga(N03)3: Al (N03)3与二次球磨辅助混合浆料中加入的ZnO的摩尔比为0.1-1.0:0.1-1.0:0.5?1.5:87.5?95.80
【专利摘要】一种特高压输电系统用大通流容量、低残压压敏陶瓷制备方法，制备原料包括氧化锌ZnO、氧化铋Bi2O3、三氧化二锑Sb2O3、二氧化锰MnO2、氧化铬Cr2O3、三氧化二钴Co2O3、二氧化硅SiO2、氧化银Ag2O、Ga(NO3)3、硝酸铝Al(NO3)3。其有益效果是：泄漏电流得到抑制；Al和Ga元素的共同添加使得本配方制作的ZnO压敏电阻的老化性能更加稳定，消除了单纯添加Ag离子带来的压敏电阻老化性能不稳定的不足之处。
【IPC分类】C04B35/453, C04B35/64, C04B35/626
【公开号】CN105622087
【申请号】CN201510997799
【发明人】何金良, 胡军, 曾嵘
【申请人】清华大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月25日