CN111499373A - 一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物及其制作方法 - Google Patents

一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及压敏电阻技术领域，旨在提供一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，其包括以下重量份组分：100‑105份ZnO、5‑19份Bi2O3、5.5‑12份Sb2O3、1.9‑2.8份Cr2O3、3.2‑5.4份Mn2O3、1.8‑3.4份Co2O3、1‑3份B2O3，还包括含量相对于ZnO的重量百分数为0.01%‑10%的铝锌硅玻璃，还包括纳米级Al(OH)3和/或Al2O3，Al元素的摩尔百分数为0.01%‑1%；还公开了氧化锌组合物的制备方法，包括：S1、备料；S2、烧结料预制；S3、烧结料分散；S4、氧化锌组合物制备料混合；S5、初煅烧；S6、二次煅烧；S7、研磨。具有能够在较低烧结温度下制备氧化锌组合物材料，且制备的材料具有综合电性能优越、组合物性能一致性高的优点。

Description

一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物及其制作 方法
技术领域
本发明涉及压敏电阻技术领域，特别涉及一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物及其制作方法。
背景技术
随着信息技术的发展，电子组合物向小型化、高集成化和数字化方向发展，促使电子组件向着轻薄短小，即小型化、集成化及多功能化方向改进。因此，适合表面贴装的多层片式ZnO压敏电阻器(MLVs)技术和应用受到各界的注目，市场占有率也稳步提升。
氧化锌变阻器是以氧化锌为主体，并加入铋(Bi)、锑(Sb)、硅(Si)、钴(Co)、锰(Mn)及铬(Cr)等氧化物，再经过980℃以上高温烧结而成。其中，在高温烧结的过程中，氧化锌晶粒会因为掺杂锑(Sb)、硅(Si)、钴(Co)、锰(Mn)及铬(Cr)等离子提高半导性，而且在氧化锌晶粒之间会形成具结晶相的高阻抗晶界层。
现有的铋系氧化锌压敏电阻制程中，ZnO压敏陶瓷片式氧化锌压敏组合物是在空气中以1000℃-1250℃左右较高的温度一次烧结制作，导致其内电极需采用抗高温氧化的贵金属银-钯(Ag/Pd)合金材料为主，由于钯元素比较昂贵，现有技术导致ZnO压敏电阻的制造成本偏高。同时，银钯内电极的钯元素容易与氧化铋产生反应而导致电阻元件的电性劣化。因此，开发一种适合与纯银低温共烧的氧化锌材料体系，对于降低制造成本、提升元件电性一致性具有重要意义。
公开号为CN1393426A的中国专利公开了一种氧化锌系压电陶瓷组合物及其制造方法，该组合物包括氧化锌100重量份，由氧化铋、氧化钛、氧化锑、氧化铬和硼的氧化物混合后经热处理粉碎的合成粉末0.1-5.0重量份。其制备方法包括：将氧化铋、氧化钛、氧化锑、氧化铬和硼的氧化物的组合物进行热处理、粉碎、调制成合成粉末；将合成粉末添加至含有氧化锌为第一成分以及氧化钴/或氧化锰为第二成分的原料粉末；煅烧。现有技术方案虽然通过添加硼的氧化物降低体系烧结温度，但是所制备的组合物电性特性参数优化不明显。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，具有综合电性能优越、组合物性能一致性高的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002470530490000021
所述组合物还包括含量相对于ZnO的重量百分数为0.01％-10％的铝锌硅玻璃。
通过采用上述技术方案，在主体组分氧化锌中加入氧化铋、氧化锑、氧化铬、氧化钴、氧化锰，能够促进氧化锌晶粒的生长，在氧化锌晶粒之间更容易形成高阻抗晶界层，从而有效提高组合物的半导性，进而可以有效降低共烧的温度，使得与纯银内电极低温共烧制备氧化锌变阻器能够较好地实现；氧化硼有助于促进氧化锌晶粒的低温生长，能与氧化铋、氧化锌反应改善改善氧化锌压敏电阻材料的微观结构，提高氧化锌压敏电阻材料的电性能；铝锌硅玻璃能够提高氧化锌组合物低温共烧的稳定性，从而有助于提高氧化锌压敏电阻材料的电性能和产品电性能一致性。
进一步的，所述铝锌硅玻璃相对于ZnO的重量百分数为0.05％-10％。
通过采用上述技术方案，进一步优化铝锌硅玻璃的添加比例，优化氧化锌压敏电阻材料的电性能。
进一步的，所述组合物还包括纳米级Al(OH)3和/或Al2O3。
通过采用上述技术方案，纳米级Al(OH)3、Al2O3能够提高氧化锌压敏电阻材料的电性能稳定性。
进一步的，所述Al元素的摩尔百分数为0.01％-1％。
通过采用上述技术方案，可以进一步优化纳米级Al(OH)3、Al2O3的添加范围。
进一步的，所述ZnO的粒径为0.01-0.4μm。
通过采用上述技术方案，设置ZnO的粒径为0.01-0.4μm，通过调控氧化锌粒子烧结时的反应面积，增加烧结特性，进而达到提高产品电性能和电性稳定性的效果。
本发明的第二个目的是提供适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物的制作方法，具有制作稳定，产品性能一致性好的优点。
一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物的制作方法，包括以下步骤：
S1、备料：根据配比准备相应重量份的各组分；
S2、烧结料预制：按配比将相应重量份的Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合，形成高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合均匀，形成氧化锌组合物制备料；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为800℃-820℃，煅烧时间,3-5h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为810℃-830℃，煅烧时间为1-2h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
通过采用上述技术方案，预烧结可以预先将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3混合、煅烧形成预烧体，形成高阻抗预备烧结料，再通过将氧化硼与初煅烧粉碎料分散混合，使得氧化硼均匀包覆于初煅烧形成的高阻抗预备烧结料的粒子表面，再通过二次煅烧，可以在较低温度和较短的烧结时间内烧结形成氧化锌压敏电阻烧结物料，有助于提高氧化锌压敏电阻材料制备的稳定性和产品的电性能一致性。
进一步的，所述S4步骤中的氧化锌掺杂有包含离子成分选自Ni、Ti、Zr、V、W、Al元素的一种或多种，所述掺杂离子成分的掺杂量为相对于氧化锌重量份的0.5％-1.5％。
通过采用上述技术方案，通过掺杂Ni、Ti、Zr、V、W、Al种类的添加离子，可以进一步提高氧化锌压敏电阻材料的电性能。
进一步的，所述S3、S4步骤中的分散、混合操作均需至混合物料表面和内部无色点。
通过采用上述技术方案，在对不同组分进行分散、混合时，需要提高和保持不同批次组分混合的均匀性，通过对混合物料表面积内部有无色点的判断，可以快速有效辨别不同组分混合的均匀程度，从而有效提高不同批次产品性能的一致性，有效提高良品率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过在主体组分氧化锌中加入氧化铋、氧化锑、氧化铬、氧化钴、氧化锰，能够促进氧化锌晶粒的生长，在氧化锌晶粒之间更容易形成高阻抗晶界层，从而有效提高组合物的半导性，进而可以有效降低共烧的温度，使得与纯银内电极低温共烧制备氧化锌变阻器能够较好地实现；
2.在配方中添加氧化硼，并在初煅烧结粉碎料粒子表面通过分散的方式包覆氧化硼，氧化硼有助于促进氧化锌晶粒的低温生长，能与氧化铋、氧化锌反应改善改善氧化锌压敏电阻材料的微观结构，提高氧化锌压敏电阻材料的电性能；
3.通过添加铝锌硅玻璃，能够提高氧化锌组合物低温共烧的稳定性，从而有助于提高氧化锌压敏电阻材料的电性能和产品电性能一致性；
4.在对不同组分进行分散、混合时，需要提高和保持不同批次组分混合的均匀性，通过对混合物料表面积内部有无色点的判断，可以快速有效辨别不同组分混合的均匀程度，从而有效提高不同批次产品性能的一致性，有效提高良品率。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：102份ZnO、11份Bi2O3、8份Sb2O3、2.3份Cr2O3、4份Mn2O3、2.4份Co2O3、1.5份B2O3，铝锌硅玻璃为ZnO重量份的0.05％，1.06份Al(OH)3，其中，ZnO的粒径为0.01-0.4μm；由以下步骤制备而成，具体包括：
S1、备料：准备上述相应重量份组分；
S2、烧结料预制：将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间3h；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成混合均匀的高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成均匀的氧化锌组合物制备料，其中，氧化锌粉体中掺杂有Ni离子，Ni离子以NiO的形式掺杂，NiO为ZnO重量份的0.5％；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为810℃，煅烧时间,4h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间为1.5h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
实施例2：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：102份ZnO、5份Bi2O3、8份Sb2O3、2.3份Cr2O3、4.0份Mn2O3、2.4份Co2O3、1.5份B2O3，铝锌硅玻璃为ZnO重量份的0.05％，1.06份Al(OH)3，其中，ZnO的粒径为0.01-0.4μm；由以下步骤制备而成，具体包括：
S1、备料：准备上述相应重量份组分；
S2、烧结料预制：将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间2h；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成混合均匀的高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成均匀的氧化锌组合物制备料，其中，氧化锌粉体中掺杂有Ni离子，Ni离子以NiO的形式掺杂，NiO为ZnO重量份的1.5％；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间,3h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为810℃，煅烧时间为1h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
实施例3：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：102份ZnO、8份Bi2O3、8份Sb2O3、2.3份Cr2O3、4.0份Mn2O3、2.4份Co2O3、1.5份B2O3，铝锌硅玻璃为ZnO重量份的0.05％，1.06份Al(OH)3，其中，ZnO的粒径为0.01-0.4μm；由以下步骤制备而成，具体包括：
S1、备料：准备上述相应重量份组分；
S2、烧结料预制：将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧，煅烧温度为810℃，煅烧时间2h；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成混合均匀的高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成均匀的氧化锌组合物制备料，其中，氧化锌粉体中掺杂有Ti离子，Ti离子以TiO2的形式掺杂,TiO2为ZnO重量份的0.5％；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为810℃，煅烧时间,3h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为810℃，煅烧时间为1h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
实施例4：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：102份ZnO、14份Bi2O3、9.5份Sb2O3、2.3份Cr2O3、4.0份Mn2O3、2.4份Co2O3、1.5份B2O3，铝锌硅玻璃为ZnO重量份的0.05％，0.01份Al(OH)3，其中，ZnO的粒径为0.01-0.4μm；由以下步骤制备而成，具体包括：
S1、备料：准备上述相应重量份组分；
S2、烧结料预制：将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间2h；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成混合均匀的高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成均匀的氧化锌组合物制备料，其中，氧化锌粉体中掺杂有Ti离子，Ti离子以TiO2的形式掺杂,TiO2为ZnO重量份的1.5％；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间,4h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间为2h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
实施例5：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：100份ZnO、5份Bi2O3、5.5份Sb2O3、1.9份Cr2O3、3.2份Mn2O3、1.8份Co2O3、1份B2O3，铝锌硅玻璃为ZnO重量份的0.01％，0.01份Al(OH)3，其中，ZnO的粒径为0.01-0.4μm；由以下步骤制备而成，具体包括：
S1、备料：准备上述相应重量份组分；
S2、烧结料预制：将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧，煅烧温度为840℃，煅烧时间3h；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成混合均匀的高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成均匀的氧化锌组合物制备料，其中，氧化锌粉体中掺杂有Zr离子，Zr离子以ZrO2的形式掺杂,ZrO2为ZnO重量份的0.5％；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间,4h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为830℃，煅烧时间为2h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
实施例6：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：101份ZnO、8份Bi2O3、6.5份Sb2O3、2.1份Cr2O3、3.6份Mn2O3、2.1份Co2O3、1.2份B2O3，铝锌硅玻璃为ZnO重量份的0.03％，0.015份Al2O3，其中，ZnO的粒径为0.01-0.4μm；由以下步骤制备而成，具体包括：
S1、备料：准备上述相应重量份组分；
S2、烧结料预制：将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧，煅烧温度为850℃，煅烧时间3h；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成混合均匀的高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成均匀的氧化锌组合物制备料，其中，氧化锌粉体中掺杂有Zr离子，Zr离子以ZrO2的形式掺杂,ZrO2为ZnO重量份的1.5％；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间,5h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为830℃，煅烧时间为2h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
实施例7：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：103份ZnO、14份Bi2O3、9.5份Sb2O3、2.6份Cr2O3、4.4份Mn2O3、2.7份Co2O3、2份B2O3，铝锌硅玻璃为ZnO重量份的1％，0.015份Al2O3，其中，ZnO的粒径为0.01-0.4μm；由以下步骤制备而成，具体包括：
S1、备料：准备上述相应重量份组分；
S2、烧结料预制：将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧，煅烧温度为850℃，煅烧时间2h；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成混合均匀的高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成均匀的氧化锌组合物制备料，其中，氧化锌粉体中掺杂有W离子，W离子以WO3的形式掺杂,WO3为ZnO重量份的0.5％；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间,5h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为830℃，煅烧时间为1h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
实施例8：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：104份ZnO、17份Bi2O3、11份Sb2O3、2.7份Cr2O3、4.8份Mn2O3、3份Co2O3、2.5份B2O3，铝锌硅玻璃为ZnO重量份的5％，1.62份Al2O3，其中，ZnO的粒径为0.01-0.4μm；由以下步骤制备而成，具体包括：
S1、备料：准备上述相应重量份组分；
S2、烧结料预制：将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧，煅烧温度为850℃，煅烧时间3h；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成混合均匀的高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成均匀的氧化锌组合物制备料，其中，氧化锌粉体中掺杂有W离子，W离子以WO3的形式掺杂,WO3为ZnO重量份的1％；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间,5h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为830℃，煅烧时间为2h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
实施例9：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，包括以下重量份的组分：105份ZnO、19份Bi2O3、12份Sb2O3、2.8份Cr2O3、5.4份Mn2O3、3.4份Co2O3、3份B2O3，铝锌硅玻璃为ZnO重量份的10％，1.62份Al2O3，其中，ZnO的粒径为0.01-0.4μm；由以下步骤制备而成，具体包括：
S1、备料：准备上述相应重量份组分；
S2、烧结料预制：将Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧，煅烧温度为850℃，煅烧时间3h；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成混合均匀的高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合至混合物料表面和内部无色点，形成均匀的氧化锌组合物制备料，其中，氧化锌粉体中掺杂有W离子，W离子以WO3的形式掺杂,WO3为ZnO重量份的1.5％；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为820℃，煅烧时间,5h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为830℃，煅烧时间为2h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
实施例10：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，与实施例1的区别在于铝锌硅玻璃的添加量为ZnO重量份的0.01％。
实施例11：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，与实施例1的区别在于铝锌硅玻璃的添加量为ZnO重量份的2％。
实施例12：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，与实施例1的区别在于铝锌硅玻璃的添加量为ZnO重量份的4％。
实施例13：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，与实施例1的区别在于铝锌硅玻璃的添加量为ZnO重量份的6％。
实施例14：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，与实施例1的区别在于铝锌硅玻璃的添加量为ZnO重量份的8％。
实施例15：一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，与实施例1的区别在于铝锌硅玻璃的添加量为ZnO重量份的10％。
对比例1：以公开号为CN1393426A的中国专利，一种氧化锌系压电陶瓷组合物及其制造方法中的实施例3的#301号试样的制备方法制备对比试样1。
对比例2：与本申请实施例1的区别在于未添加铝锌硅玻璃。
对比例3：与本申请实施例1的区别在于二次煅烧时未添加B2O3。
对比例4：与本申请实施例1的区别在于未添加Al(OH)3。
对比例5：与本申请实施例8的区别在于未添加Al2O3。
性能测试：
将氧化锌组合物而煅烧粉料在100Mpa压力下，压制成直径为20mm，厚度为6mm的圆片，再经860℃,4h烧结，制成氧化锌压敏材料试样，对应实施例、对比例的试样分别制备10个，各试样的电性能测试结果均值如表1所示。
表1各实施例与对比例试样的电性能
Figure BDA0002470530490000111
Figure BDA0002470530490000121
由表1可知，对比例1试样的崩溃电压、非线性指数、漏电流与实施例1-15的检测结果对比明显变差，说明本申请的氧化锌组合物配比及制备方法更具优势；对比例2的崩溃电压较实施例1-15的检测结果明显上升，且非线性指数也有较明显的降低，说明本发明中添加的铝锌硅玻璃对于氧化锌组合物电性能具有明显的正向作用；
对比例3的崩溃电压较对比例2略有降低，且非线性指数略有增高，说明在配方中添加铝锌硅玻璃对氧化锌组合物电性能的正向影响要高于氧化硼对氧化锌组合物电性能的正向影响；
对比例4、5的电性能检测结果相当，略差于实施例的平均水平，说明配方中添加Al(OH)3或Al2O3对氧化锌的组合物电性能有一定的正向作用，但优化效果不明显。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：
ZnO 100-105份
Bi2O3 5-19份
Sb2O3 5.5-12份
Cr2O3 1.9-2.8份
Mn2O3 3.2-5.4份
Co2O3 1.8-3.4份
B2O3 1-3份，
所述组合物还包括含量相对于ZnO的重量百分数为0.01%-10%的铝锌硅玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，其特征在于：所述铝锌硅玻璃相对于ZnO的重量百分数为0.05%-10%。
3.根据权利要求1所述的一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，其特征在于：所述组合物还包括纳米级Al(OH)3和/或Al2O3。
4.根据权利要求3所述的一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，其特征在于：所述Al元素的摩尔百分数为0.01%-1%。
5.根据权利要求1所述的一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物，其特征在于：所述ZnO的粒径为0.01-0.4μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、备料：根据配比准备相应重量份的各组分；
S2、烧结料预制：按配比将相应重量份的Bi2O3、Sb2O3、Cr2O3、Mn2O3、Co2O3进行混合、磨细、煅烧；
S3、烧结料分散、混合：将S2步骤制得的烧结料粉碎、磨细至所需细度，再将铝锌硅玻璃粉体加入磨细后的烧结料中进行分散、混合，形成高阻抗烧结料；
S4、氧化锌组合物制备料混合：按照配比将S3步骤制得的高阻抗烧结料与氧化锌粉体分散、混合均匀，形成氧化锌组合物制备料；
S5、初煅烧：将S4步骤制得的氧化锌组合物制备料进行初煅烧，煅烧温度为800℃-820℃，煅烧时间,3-5h，将初煅烧后的氧化锌组合物物料粉碎至特定细度；
S6、二次煅烧：将B2O3添加进S4步骤制得的氧化锌组合物初煅烧粉碎料中，混合均匀，再进行二次煅烧，煅烧温度为810℃-830℃，煅烧时间为1-2h；
S7、研磨：将S6步骤制得的氧化锌组合物二次煅烧物料进行粉碎、磨细至所需细度。
7.根据权利要求6所述的一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物的制作方法，其特征在于：所述S4步骤中的氧化锌掺杂有包含离子成分选自Ni、Ti、Zr、V、W、Al元素的一种或多种，所述掺杂离子成分的掺杂量为相对于氧化锌重量份的0.5%-1.5%。
8.根据权利要求7所述的一种适合与银内电极低温共烧的叠层氧化锌组合物的制作方法，其特征在于：所述S3、S4步骤中的分散、混合操作均需至混合物料表面和内部无色点。
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