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一种共掺杂TiO2压敏陶瓷的方法、共掺杂TiO2压敏电阻及其制备方法失效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷的方法、(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻及其制备方法,属于电器元件及其材料制造技术领域。

相关背景技术

[0002] TiO2压敏电阻是八十年代国外率先研究发展起来的。TiO2压敏电阻具有低压敏电压和高介电系数双优特性,耐浪涌能力也很强,工艺简单,不需在高温下还原烧成,省去热处理,可以在大气中一次烧成,使成本大大降低,是一种很有发展前途的复合功能电阻元件。
[0003] 国内外做的比较成熟的压敏陶瓷电阻主要是ZnO和SrTiO3这两类,他们的制作工艺比较复杂,尤其是在SrTiO3的气氛控制、ZnO复杂的烧结曲线等方面。不仅工艺复杂,成本比较高,而且其使用范围有限。
[0004] 目前,对TiO2压敏电阻生产方法的研究主要有稀土掺杂、受主掺杂和施主掺杂等方面。如有不少人提出用Sr做受主掺杂来改变其压敏电压和非线性系数,或通过La做施主掺杂等等。但是这些方法制作的样品普遍都存在压敏电压较高,非线性系数较低的缺点,而且这些样品在性能要求上没有使较低的压敏电压和较高的非线性系数两者统一。因此,需要有新的、性能好的TiO2压敏陶瓷电阻,以使其特有的优越的电性能更好地为工业所利用。
[0005] 专利申请号为“2005100107565”、名称为纳米改性制造TiO2压敏陶瓷材料的方法及应用此方法制造的TiO2压敏陶瓷电阻,将TiO2加上从一组掺杂元素Nb、Si、La、Mn、Y、Sr、Zn、纳米TiO2中任选的氧化物粉组成的混合原料,经磨细、干燥、造粒、烧结后制备得到TiO2压敏陶瓷材料,该压敏陶瓷材料进行表面加工后,电极烧银、封装得到TiO2压敏陶瓷电阻。但是该专利依然存在非线性系数较低的缺点。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步说明。
[0019] 实施例1该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷包括以下质量百分比组分:Ge0.3%、GeO20.9%、V2O5和Y2O3各占0.5%,剩余为TiO2。
[0020] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷的方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到一定粒度而且均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=
13mm,d=1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热(在电阻炉中)到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1050℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷。
[0021] 上述压敏陶瓷材料的压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0022] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻的制备方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热(在电阻炉中)到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1050℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷。
[0023] 步骤4、将压敏陶瓷进行表面加工,然后被电极,在600℃下烧银,经测试后封装,得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻。
[0024] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻,所述该电阻压敏电压V1mA为26.5V/4
mm,非线性系数α为6.9,漏电流IL为14.5μA,介电常数为3×10 ,介电损耗值tanδ为
0.5。当烧结温度为1250℃时,TiO2压敏陶瓷材料性能最优,其压敏电压V1mA为15.8V/mm,
4
非线性系数α为12.8,漏电流IL为10.6μA,介电常数为5.5×10 ,介电损耗值tanδ为
0.2,如图1和2所示。
[0025] 该电阻具有电容-压敏双功能特性,其压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0026] 实施例2该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷包括以下质量百分比组分:Ge0.3%、GeO20.9%、V2O5和Y2O3各占0.5%,剩余为TiO2。
[0027] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷的方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1100℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷。
[0028] 上述压敏陶瓷材料的压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0029] 其中当烧结温度为1250℃时,TiO2压敏陶瓷材料性能最优,其压敏电压V1mA为4
15.8V/mm,非线性系数α为12.8,漏电流IL为10.6μA,介电常数为5.5×10 ,介电损耗值tanδ为0.2。
[0030] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻的制备方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1100℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷;
步骤4、将压敏陶瓷进行表面加工,然后被电极,在600℃下烧银,经测试后封装,得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻。
[0031] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻,所述该电阻压敏电压V1mA为24.5V/4
mm,非线性系数α为7.5,漏电流IL为14.2μA,介电常数为4×10 ,介电损耗值tanδ为
0.35,如图1和2所示。
[0032] 实施例3该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷包括以下质量百分比组分:Ge0.3%、GeO20.9%、V2O5和Y2O3各占0.5%,剩余为TiO2。
[0033] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷的方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1150℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷;
该压敏陶瓷材料的压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0034] 当烧结温度为1250℃时,TiO2压敏陶瓷材料性能最优,其压敏电压V1mA为15.8V/4
mm,非线性系数α为12.8,漏电流IL为10.6μA,介电常数为5.5×10 ,介电损耗值tanδ为0.2。
[0035] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻的制备方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1150℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷;
步骤4、将压敏陶瓷进行表面加工,然后被电极,在600℃下烧银,经测试后封装,得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻。
[0036] 上述步骤2中造粒是将过筛后的粉料加入适量的PVA水溶液,待形状如鱼鳞状即为混合均匀,再过筛,然后预压成块,打碎,再次过40目标准筛。
[0037] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻,所述该电阻压敏电压V1mA为18.6V/4
mm,非线性系数α为9.3,漏电流IL为12.8μA,介电常数为4.5×10 ,介电损耗值tanδ为
0.4,如图1和2所示。
[0038] 该电阻具有电容-压敏双功能特性,其压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0039] 实施例4该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷包括以下质量百分比组分:Ge0.3%、GeO20.9%、V2O5和Y2O3各占0.5%,剩余为TiO2。
[0040] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷的方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1200℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷;
该压敏陶瓷材料的压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0041] 当烧结温度为1250℃时,TiO2压敏陶瓷材料性能最优,其压敏电压V1mA为15.8V/4
mm,非线性系数α为12.8,漏电流IL为10.6μA,介电常数为5.5×10 ,介电损耗值tanδ为0.2。
[0042] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻的制备方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1200℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷;
步骤4、将压敏陶瓷进行表面加工,然后被电极,在600℃下烧银,经测试后封装,得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻。
[0043] 上述步骤2中造粒是将过筛后的粉料加入适量的PVA水溶液,待形状如鱼鳞状即为混合均匀,再过筛,然后预压成块,打碎,再次过40目标准筛。
[0044] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻,所述该电阻压敏电压V1mA为16.3V/4
mm,非线性系数α为11.2,漏电流IL为11.6μA,介电常数为4.5×10 ,介电损耗值tanδ为0.35,如图1和2所示。
[0045] 该电阻具有电容-压敏双功能特性,其压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0046] 实施例5该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷包括以下质量百分比组分:Ge0.3%、GeO20.9%、V2O5和Y2O3各占0.5%,剩余为TiO2。
[0047] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷的方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1250℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷;
该压敏陶瓷材料的压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0048] 当烧结温度为1250℃时,TiO2压敏陶瓷材料性能最优,其压敏电压V1mA为15.8V/4
mm,非线性系数α为12.8,漏电流IL为10.6μA,介电常数为5.5×10 ,介电损耗值tanδ为0.2。
[0049] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻的制备方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1250℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷;
步骤4、将压敏陶瓷进行表面加工,然后被电极,在600℃下烧银,经测试后封装,得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻。
[0050] 上述步骤2中造粒是将过筛后的粉料加入适量的PVA水溶液,待形状如鱼鳞状即为混合均匀,再过筛,然后预压成块,打碎,再次过40目标准筛。
[0051] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻,所述该电阻压敏电压V1mA为15.8V/4
mm,非线性系数α为12.8,漏电流IL为10.6μA,介电常数为5.5×10 ,介电损耗值tanδ为0.2,如图1和2所示。
[0052] 该电阻具有电容-压敏双功能特性,其压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0053] 实施例6该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷包括以下质量百分比组分:Ge0.3%、GeO20.9%、V2O5和Y2O3各占0.5%,剩余为TiO2。
[0054] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷的方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1300℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷;
该压敏陶瓷材料的压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0055] 当烧结温度为1250℃时,TiO2压敏陶瓷材料性能最优,其压敏电压V1mA为15.8V/4
mm,非线性系数α为12.8,漏电流IL为10.6μA,介电常数为5.5×10 ,介电损耗值tanδ为0.2。
[0056] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻的制备方法,其具体步骤如下:步骤1、首先将Ge、GeO2、V2O5、Y2O3加入到TiO2中得到混合物料,该混合物料中Ge占混合物料摩尔百分比0.3%,GeO2占混合物料摩尔百分比0.9%,V2O5和Y2O3各占混合物料摩尔百分比0.5%;掺杂Ge可同时起助烧剂作用,降低烧结温度;
步骤2、将步骤1制备得到的混合物料放置在球磨罐中,加入水和酒精球磨混合8h,将球磨后的混合物料干燥、过筛后(放在干燥箱里80℃烘干,然后过320目标准筛)造粒(将干燥后的粉料按质量比为粉料:PVA水溶液(质量浓度8%)=5:1加入PVA水溶液,形状如鱼鳞状即表示混合均匀时,再过40目标准筛,用50Mpa压力预压成块,然后打碎,再次过40目标准筛),得到均匀分布的粉料,再用150Mpa的压力将粉料压制成小圆片(φ=13mm,d=
1.5mm);
步骤3、将步骤2得到的小圆片逐渐加热到600℃后保温30min,将加入的有机塑化剂排出,再在1300℃加热烧结并保温3h,最后将烧结好的烧结体冷却到室温,最终制备得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏陶瓷;
步骤4、将压敏陶瓷进行表面加工,然后被电极,在600℃下烧银,经测试后封装,得到(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻。
[0057] 上述步骤2中造粒是将过筛后的粉料加入适量的PVA水溶液,待形状如鱼鳞状即为混合均匀,再过筛,然后预压成块,打碎,再次过40目标准筛。
[0058] 该(Ge、GeO2、V2O5、Y2O3)共掺杂TiO2压敏电阻,所述该电阻压敏电压V1mA为15.8V/4
mm,非线性系数α为12.6,漏电流IL为11.3μA,介电常数为5.0×10 ,介电损耗值tanδ为0.3,如图1和2所示。
[0059] 该电阻具有电容-压敏双功能特性,其压敏电压和漏电流随着烧结温度的升高而降低,非线性系数和介电常数随着烧结温度的升高而增大,介电损耗随烧结温度的升高呈降低的总趋势。
[0060] 上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

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