專利名稱：納米TiO的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米(nm)材料的應(yīng)用，具體地說(shuō)是納米TiO2在制備ZnO壓敏電阻中的應(yīng)用。
氧化鋅(ZnO)壓敏電阻所摻雜的添加劑通常為微米(μm)級(jí)金屬氧化物粉料。實(shí)驗(yàn)證明，若能用納米級(jí)粉料來(lái)替代，將會(huì)提高和改善ZnO壓敏電阻的各項(xiàng)性能，使其能適應(yīng)多領(lǐng)域應(yīng)用的需要。但是摻雜納米級(jí)粉料存在一個(gè)難題，這就是很難使其與其他粉料分散均勻。
本發(fā)明所提供的方法，旨在解決ZnO壓敏電阻加工中摻雜納米粉料分散不均勻的難題。
本發(fā)明利用分散劑可破壞納米顆粒界面張力的原理，將納米二氧化鈦(TiO2)先分散在分散劑中，然后再同其他粉料混合，采用電子陶瓷工藝加工成ZnO壓敏電阻。
分散劑就是表面活性劑。鑒于分散劑在壓敏電阻最終成型前要脫去，所以選擇非離子型表而活性劑為好，如氧化胺類、多元醇酯類、烷基醇酰胺類、聚丙烯酰胺、聚醚類、環(huán)氧乙烷加成物類等。上述分散劑基本由碳(C)、氧(H)、氧(O)、氮(N)構(gòu)成，在高溫?zé)Y(jié)條件下變成氧化物而揮發(fā)。
由于納米TiO2粉粒粒徑小，比表面積大，活性高，納米TiO2粉?？梢蕴畛涞絑nO顆粒之間的氣孔內(nèi)和晶界區(qū)，改善了ZnO粉體的堆積密度。與微米TiO2摻雜相比較，ZnO壓敏電阻的各項(xiàng)性能均有所提高，如表1所示。
表1 納米與微米TiO2摻雜壓敏電阻性能比較<
>與微米TiO2摻雜相比，壓敏電壓降低26％，漏電流也大幅度降低。欲要設(shè)計(jì)達(dá)到某一壓敏電壓值，納米TiO2摻雜量?jī)H為微米TiO2摻雜量的60％?？傊{米TiO2摻雜ZnO壓敏電阻參數(shù)性能優(yōu)于微米TiO2摻雜。
實(shí)施例敘述如下用加工各組份摩爾百分比如下的ZnO壓敏電阻為例氧化鋅(ZnO) 94.5～98三氧化二鉍(Bi2O3) 0.4～1.0二氧化鈦 (TiO2)0.6～1.4三氧化二鈷(Co2O3) 0.5～1.5碳酸錳(MnCO3) 0.3～0.8
二氧化錫(SnO2)0.1～0.6三氧化二鎳 (Ni2O3) 0.04～0.12取ZnO 391g，Bi2O316.3g，Co2O38.3g，MnCO32.9g，SnO22.1g，Ni2O31.7g。
1、取鈉米TiO22.4g同5g分散劑烷基二乙醇基氧化胺混合均勻，然后摻入上述ZnO壓敏電阻料方中，采用電子陶瓷工藝，經(jīng)振磨混合、造粒成型、1260℃燒結(jié)，制成φ36×3mm瓷片。
2、取納米TiO2 3.2g，同5g分散劑烷基醇酰胺或聚丙烯酰胺混合均勻，然后加入上述ZnO壓敏電阻料方中，以后操作同實(shí)施例1。
3、取納米TiO24g，同5g分散劑聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段化合物(聚醚類)或丙烯酸甲酯共聚物混合均勻，然后加入上述ZnO壓敏電阻料方中，以后的操作同實(shí)施例1。
鈉米TiO2摻入量分別0.6mol％、0.8mol％和1mol％。加工得到的產(chǎn)品小電流特性測(cè)試采用MY-1型壓敏電阻測(cè)試儀，大電流沖擊采用8/20μs雷電沖擊測(cè)試臺(tái)，通流容量測(cè)定采用2ms方波測(cè)試儀。結(jié)果見表2、表3、表4。
表2 納米TiO2摻雜小電流特性
表3 8/20μs大電流沖擊特性
表4 2ms方波大電流沖擊特性 <
權(quán)利要求
1.一種納米TiO2在制備ZnO壓敏電阻中的應(yīng)用，其特征在于先將納米TiO2同分散劑混合均勻，然后再加入ZnO壓敏電阻的料方中。
全文摘要
一種納米TiO
文檔編號(hào)H01C7/105GK1273424SQ99120639
公開日2000年11月15日 申請(qǐng)日期1999年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月21日
發(fā)明者馮士芬, 季幼章 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所