氧化锌线性电阻介质及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种线性电阻器介质及其制备方法。背景技术
较早的陶瓷线性电阻是由氧化铝、粘土为基料掺杂碳粉复合制成，因其烧结密度低，能量耐受能力小于300焦耳/厘米3，且电阻值在20-250℃飘移近10％，所以不能满足电力输配电系统对高能吸收电阻器件的使用要求；中国专利96123503.9号文献公开了一种氧化锌陶瓷线性电阻及其制造方法，用该方法制得的新型陶瓷电阻具有温度特性好、抗浪涌能力大的优点，但其所描述的方法为实验室研究技术，不适于现代工业化生产，其制品的能量耐受能力为680焦耳/厘米3，未超过800焦耳/厘米3，电阻率为1欧姆·厘米，阻值范围窄，电压非线性指数为1.26，明显偏高，故其应用领域受到较大限制。发明内容
本发明的目的是提供一种综合性能指标更好、阻值范围宽、制造成本低，且能适合工业化、现代化生产的氧化锌线性电阻介质及其制备方法。
本发明总的技术方案是：一种氧化锌线性电阻介质，它按重量百分比由下述组分构成：氧化锌60-90％、氧化镁1-10％、氧化铝1-20％、多元添加剂3-15％，所述多元添加剂包括：氧化钛、氧化钙、莫来石、尖晶石中的三种至四种，其中的莫来石、尖晶石为预制合成组分。
一种氧化锌线性电阻介质的制备方法，它包括下列步骤：
(1)按重量百分比，氧化锌60-90％、氧化镁1-10％、氧化铝1-20％、多元添加剂3-15％备料，所述多元添加剂包括：氧化钛、氧化钙、莫来石、尖晶石中的三种至四种；
(2)将备好的原料装入搅拌球磨机，加入浓度为1％、重量为原料重1.5倍的聚乙烯醇水溶液，用高铝瓷球进行湿磨0.5-1小时成浆料；
(3)将上述浆料送至喷雾干燥机进行造粒；
(4)将造粒料装入模具，在等静压机上以20-30兆帕的压强，制成圆柱坯体；
(5)将上述坯体脱模，置于电热隧道窑中煅烧，于1250-1350℃烧成，保温2-4小时，烧成周期24-28小时；
(6)最后将烧结体切割成圆片或圆环状，即制得电阻器介质。
上述步骤中所述的莫来石、尖晶石采用预先煅烧合成并磨细的粉料，所述备料的颗粒度小于或等于3微米，所述的烧成是对成型坯体的连续烧成。
本发明的有益效果概述如下：
按本发明的技术方案，用预制合成莫来石、尖晶石作为添加剂组份，可显著改善陶瓷电阻线性性能并调控介质的电阻率，且瓷料烧结范围宽(±10℃)，用超细粉料经搅拌球磨、喷雾造粒、等静压成型步骤，可提高生产效率，保证烧结制品晶相组织细密均匀，烧成步骤用电热遂道窑对成型坯体连续烧成，有利于精确控温，产品烧结性能一致性好，生产周期短，适于现代工业化生产。
用本发明方法生产的氧化锌线性电阻介质，被电极后，其电阻率可做到1-104欧姆·厘米，能量耐受能力大于800焦耳/厘米3，电阻温度系数平均小于1×10-2欧姆/℃，电压非线性指数≤1.1，不但可应用于电力高压断路器的合闸电阻器、电缆配电线路及变压器的中性点接地电阻器，还可广泛用于低压交直流电路中作为高能吸收元件如释能电阻器以及弱电领域各种阻值地功率负载元件。具体实施方式
下面以表格形式的实施例对本发明作进一步描述：
实施例表 序号 1 2 3 4 5 6 备 科 组 分 重量％ 氧化锌 60.0 65.0 72.0 80.0 86.0 90.0 氧化镁 8.0 10.0 6.0 3.0 5.0 1.0 氧化铝 20.0 10.0 16.0 8.0 6.0 1.0 氧化钛 2.0 3.0 1.0 2.0 0.5 3.0 氧化钙 3.0 3.0 2.0 1.0 / / 莫来石 7.0 6.0 3.0 4.0 1.5 2.0 尖晶石 / 3.0 / 2.0 1.0 3.0 湿磨时间(小时) 1 1 0.8 0.8 0.5 0.5 成型压强(兆帕) 20 25 25 25 20 30 烧成温度(℃) 1320 1280 1250 1280 1350 1300 保温时间(小时) 4 3 3 2 2 2 烧成周期(小时) 28 26 24 26 28 26 备注其它工艺步骤参照总的技术方案
上述实施例表中，典型的如实施例4，所制得的陶瓷线性电阻介质，电阻率为100-200欧姆·厘米，能量耐受能力为827焦耳/厘米3，电阻温度系数为(+0.5～-1.2)×10-3欧姆/℃，电压非线性指数为1.08。另实施例2，所制得的陶瓷线性电阻介质，电阻率为6000-7000欧姆·厘米，电阻温度系数为(+3.6～-15)×10-3欧姆/℃，电压非线性指数为1.1。