一种避雷器用氧化锌非线性电阻片的制备方法
专利汇可以提供一种避雷器用氧化锌非线性电阻片的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种镨系 氧 化锌非线性 电阻 的制备方法，包括下述步骤：按摩尔百分比，将下述组分：添加剂；Co2O30.9－1.1％；Cr2O30.4－0.6％；Pr6O110.5～1.0mol％；K2CO30.5～1.0mol％；Al(NO3)3·9H2O0.025～0.032％；余量为主料ZnO进行配料计算后称重，将添加剂组分先混合 煅烧 ，然后与ZnO混合进行湿法 粉碎 ；经喷雾 造粒 、成型、排胶、在1200～1250℃保温3～4小时烧成陶瓷片，陶瓷片 研磨 后进行清洗烘干；最后在陶瓷片两端面喷 铝 电极 ，并在陶瓷片圆周面涂敷绝缘层，即制得电阻片。本发明方法添加物种类相对较少，并可增加晶粒 边界层 的有效面积，提高通流能 力 ，有利于提高产品电位梯度和降低 泄漏 电流 ；另外，通过添加Al(NO3)3·9H2O，引入铝离子与锌离子形成替位型 缺陷 ，增加导电离子浓度，降低氧化锌晶粒，使得镨系氧化锌非线性电阻残压比明显改善。，下面是一种避雷器用氧化锌非线性电阻片的制备方法专利的具体信息内容。
1.一种避雷器用氧化锌非线性电阻的制备方法，其特征在于，包括下述 步骤：
a.原料配比：按摩尔百分比，包括下述组分：添加剂；Co2O30.85-1.2％； Cr2O30.05-0.1％；Pr6O110.3～1.0mol％；k2CO30.025～0.1mol％；余量为主料ZnO； 按主料ZnO的重量，再外加Al(NO3)3·9H2O0.025～0.032wt％；
b.将所述的各添加剂组分和主料ZnO进行配料计算后称重，先将添加剂 组分和Al(NO3)3·9H2O混合煅烧，然后与称好的主料ZnO一起湿法粉碎制成 料浆；
c.对料浆进行喷雾造粒成造粒料，将造粒料装入钢模压力成型，制成圆 片形素坯；
d.将素坯装入窑炉中排胶，然后于1200～1250℃保温3～4小时烧成，制 得陶瓷片；
e.将烧成后的陶瓷片两端面研磨后清洗烘干；
f.将清洗烘干的陶瓷片两端面喷铝电极，最后在陶瓷片圆周面涂敷绝缘 层，即制得电阻片。
2.根据权利要求1所述的避雷器用氧化锌非线性电阻的制备方法，其特 征在于，所述的排胶过程和烧成过程均采用隧道式电炉连续进行。
技术领域
本发明涉及一种非线性电阻的制备方法，特别涉及一种避雷器用氧化锌 非线性电阻片的制备方法。
背景技术
发明内容
为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
一种避雷器用氧化锌非线性电阻的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
a.原料配比：按摩尔百分比，包括下述组分：添加剂；Co2O3 0.9-1.1％； Cr2O3 0.4-0.6％；Pr6O110.5～1.0mol％；k2CO30.5～1.0mol％；余量为主料ZnO； 按主料ZnO的重量，再外加Al(NO3)3·9H2O0.025～0.032wt％；
b.将所述的各添加剂组分和主料ZnO进行配料计算后称重，先将添加剂 组分和Al(NO3)3·9H2O混合煅烧，然后与称好的主料ZnO一起湿法粉碎制成 料浆；
c.对料浆进行喷雾造粒成造粒料，将造粒料装入钢模压力成型，制成圆 片形素坯；
d.将素坯装入窑炉中排胶，然后于1200～1250℃保温3～4小时烧成，制 得陶瓷片；
e.将烧成后的陶瓷片两端面研磨后进行清洗烘干；
f.将清洗烘干好的陶瓷片两端面喷铝电极，最后在陶瓷片圆周面涂敷绝 缘层，即制得电阻片。
上述方案中，所述的排胶过程和烧成过程均采用隧道式电炉连续进行。
本发明与常规避雷器用镨系ZnO非线性电阻片制备方法相比，具有以下 优点：
1.去掉了添加剂组成中的有毒、且高挥发性的添加剂氧化铋(Bi2O3)，使 制备工艺环保；同时去掉了氧化锑(Sb2O3)、氧化锰(MnO2)等组分，使得配方 组成添加剂种类减少，降低了掺杂控制的复杂性和不稳定性。
2.本发明方法制备的氧化锌非线性电阻介质，显微结构只包括氧化锌晶 粒和以氧化镨为主成分得晶界相两相，通过在镨系氧化锌非线性电阻配方中 添加三价铝离子，与ZnO中的Zn2+形成替位型缺陷，增加ZnO晶粒导电离 子浓度，降低标称电流下的残压，从而改善残压比，满足中高压使用要求。 适用于中高压系统金属氧化物避雷器中。
3.通过添加k2CO3使得Gr分布更加均匀，提高非线性电阻的整体性能。
4.排胶过程和烧成过程均采用隧道式电炉连续进行，从而使得批量生产 的产品性能均一性良好。
具体实施方式
一种镨系氧化锌非线性电阻介质的制备方法：包括下述步骤：
a.原料配比：按摩尔百分比，包括下述组分：添加剂；Co2O30.85-1.2％； Cr2O30.05-0.1％；Pr6O110.3～1.0mol％；k2CO30.025～0.1mol％；余量为主料ZnO； 按主料ZnO的重量，再外加Al(NO3)3·9H2O0.025～0.032wt％；具体配方列于 表1：
表1本发明氧化锌非线性电阻片的组成及烧成参数 mol％
组成 实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 Co2O3 Cr2O3 Pr6O11 k2CO3 ZnO Al(NO3)3·9H2O (按ZnO重量外 加wt％) 1.0 0.1 0.3 0.1 余量 0.025 0.85 0.05 0.3 0.025 余量 0.032 1.0 0.1 1.0 0.05 余量 0.030 1.2 0.1 0.5 0.1 余量 0.028 1.0 0.1 0.5 0.1 余量 0.026 烧成温度℃ 1210 1230 1220 1200 1210 保温时间h 4 4 4 4 4
b.将所述的各添加组分与主料ZnO进行配料计算后称重，将添加剂组分 和Al(NO3)3·9H2O先混合煅烧，煅烧温度为650℃，保温1小时，粉碎后与称 量好的主料ZnO再混合球磨16小时以上，制成料浆。
c.将湿法粉碎后的料浆通过二流体造粒机进行喷雾造粒，制成造粒料， 将造粒料装入钢模压力成型，制成规格为φ68×12.5mm圆片形素坯，素坯密 度控制在3.25g/cm3左右。
d.将素坯装入隧道式电炉中在450℃下进行连续排胶，然后在1200～1250 ℃，保温3～4小时连续烧成，制得陶瓷片；每个实施例的烧成参数参见表1。
e.将烧成后的陶瓷片两端面研磨后进行清洗烘干。
f.将清洗烘干的陶瓷片两端面喷铝电极，最后在陶瓷片圆周面涂敷绝缘 层，绝缘层可用145漆，绝缘层干燥后即制得电阻片。
将制得的每一组成的电阻片抽样进行电位梯度、残压比、泄露电流等电 性能测试。测试结果如表2所示：
表2本发明氧化锌非线性电阻片(φ55.6×10.5mm)的性能测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 电位梯度(V/mm) 311 284 348 319 321 残压比(U5kA/U1mA) 1.66 1.78 1.98 1.92 1.75 泄漏电流(μA) 5 16 8 7 20 体密度(g/cm3) 5.46 5.38 5.23 5.58 5.42
从表2所示数据可以看出，本发明实施例1～5组成的电阻片都是本发明 较佳的实施例，其残压比性能满足中高压使用要求，大电流区得非线性性能 相对提高，是一种理想的中高压避雷器用非线性电阻产品。
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