一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料，該陶瓷材料由SnO2粉料、Zn2SnO4粉料和La2O3粉料經混合壓制，并燒結制成，各組分摩爾比La2O3：SnO2：Zn2SnO4為X：85：15；其中X=0.1-2.5。本發明專利技術由SnO2粉料、Zn2SnO4粉料和La2O3粉料經混合壓制，并燒結制成的La2O3-SnO2-Zn2SnO4復合陶瓷，具有良好的壓敏性質、超高的介電常數和低壓敏電壓。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及到無機非金屬領域的一種陶瓷材料，具體的說是一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料及其制備方法。
技術介紹
壓敏陶瓷是一種電阻值對外加電壓敏感的材料，其阻值在一定溫度下和某一特定電壓范圍內隨電壓的升高而急劇下降，具有非線性伏安特性。近年來，隨著電子電路領域集成度的提高，電子設備向小型化、多功能化發展，使得電路中各種電子元件的驅動電壓及耐壓值逐漸下降，將導致由操作過電壓、人體靜電放電、電磁脈沖干擾等造成的整個電路出現誤操作或損壞的幾率大大增加。為了保護這些電子電路，需要用低壓壓敏電阻器來吸收電路內部或外部的浪涌電壓或電流，而在無異常過電壓時，它又可起電容器的作用，濾除高頻干擾。在壓敏-電容雙功能陶瓷中，目前主要研究的有SrTi03、Ti02等幾種材料體系。其中SrTiO3系制備工藝較為復雜，成本較高，給大規模生產帶來一定的困難。TiO2系曾經被認為是理想低壓-高介電雙功能壓敏材料，由于這種材料需進行施主摻雜后才具有壓敏性質，而可供施主摻雜的元素較少，這就減小了其性能提升的空間。
技術實現思路
為解決現有技術的壓敏-電容雙功能陶瓷工藝較復雜,成本較高或需經過復雜的摻雜才能具有壓敏性質的問題，本專利技術提供了一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料及其制備方法，使用該方法制得的陶瓷具有良好的壓敏性質、超高的介電常數 和低壓敏電壓。本專利技術為解決上述技術問題采用的技術方案為: 一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料，該陶瓷材料由La2O3粉料、Zn2SnO4粉料和SnO2粉料經混合壓制，并燒結制成，各組分摩爾比La2O3 =SnO2 =Zn2SnO4為X:85:15 ;其中 X=0.1-2.5。一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料的制備方法，包含以下步驟: 步驟一 =Zn2SnO4粉料的制備 將SnO2和ZnO按摩爾比1:2的比例混合，并裝入尼龍球磨罐中，然后加入酒精在120轉/分的轉速條件下球磨12小時，得到料漿； 將球磨后的料漿在21°C 150°C下烘干后，送入粉末壓片機內，在80-120MPa的條件下，壓制成直徑為25-30mm的圓片，將壓制成的圓片送入馬弗爐內，在1000°C下條件下煅燒2小時，然后自然冷卻至20°C，將煅燒過的圓片粉碎后得Zn2SnO4粉料，備用；步驟二:分別稱取La203、SnO2和步驟一制備的Zn2SnO4粉料進行干混，然后裝入尼龍球磨罐中，并加入酒精在轉速為120轉/分的條件下球磨12小時，得到料漿，備用；其中，稱取的 La2O3> SnO2 和 Zn2SnO4 的摩爾比為 X:85:15 ;其中 X=0.1-2.5 ； 將球磨后的料漿在21°C 150°C下烘干后稱量其重量，然后向其中加入質量濃度為10%的聚乙烯醇溶液，其中加入聚乙烯醇溶液的重量為料漿烘干后重量的4-8%，將料漿烘干物與聚乙烯醇溶液混合均勻后，在150-170MPa的壓力條件下用粉末壓片機壓成直徑為10-15mm、厚度為l_2mm的圓片，備用； 步驟三:將步驟二制得的圓片在650°C條件下排膠1-2小時，然后在1450°C條件下燒結2小時，而后自然冷卻至21 °C，即得La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料；所述的球磨時加入的酒精，其質量濃度為99%，加入量為沒過待球磨的物料0.5cm ；所述的球磨時所用的研磨球均為氧化鋯球，氧化鋯球與待研磨物料的質量比為4:1，氧化鋯球的直徑分為三種:8.5mm、4.5mm,2.6mm，三種氧化鋯球的質量比為4:3:4。本專利技術的有益效果: (1)本專利技術由SnO2粉料、Zn2SnO4粉料和La2O3粉料經混合壓制，并燒結制成的La2O3-SnO2-Zn2SnO4復合陶瓷，與傳統SrTi03、TiO2等材料相比，所需材料容易得到或制備，不需要經過摻雜就具有壓敏性質，工藝簡單，可以用于大規模工業化生產； (2)本專利技術提供的La2O3-SnO2-Zn2SnO4復合陶瓷，與SnO2-Zn2SnO4復合陶瓷相比，具有良好的壓敏性質、超高的介電常數和低壓敏電壓，是具有壓敏-電容雙功能的陶瓷材料。附圖說明圖1為本專利技術中各實施例制備的La2O3-SnO2-Zn2SnO4復合陶瓷的電流電壓之間的非線性關系 圖2為其介電、損耗與頻率的關系 圖中，Cl為實施例1制得的樣品，C2為實施例2制得的樣品，C3為實施例3制得的樣品，C4為實施例4制得的樣品。具體實施例方式下面結合具體實施例對本專利技術做進一步的闡述。一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料，該陶瓷材料由La2O3粉料、Zn2SnO4粉料和SnO2粉料經混合壓制，并燒結制成，各組分摩爾比La2O3 =SnO2 =Zn2SnO4為X:85:15 ;其中 X=0.1-2.5。一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料的制備方法，包含以下步驟: 步驟一:Zn2Sn04粉料的制備 將分析純化學試劑SnO2和ZnO按摩爾比1:2的比例混合，并裝入尼龍球磨罐中，然后加入酒精在120轉/分的轉速條件下球磨12小時，得到料漿； 將球磨后的料漿在21°C 150°C下烘干后，送入粉末壓片機內，在80-120MPa的條件下，壓制成直徑為25 -30mm的圓片，將壓制成的圓片送入馬弗爐內，在1000°C下條件下煅燒2小時，然后自然冷卻至20°C，將煅燒過的圓片粉碎后得Zn2SnO4粉料，備用； 步驟二:分別稱取分析純化學試劑La203、SnO2和步驟一制備的Zn2SnO4粉料進行干混，然后裝入尼龍球磨罐中，并加入酒精在轉速為120轉/分的條件下球磨12小時，得到料漿，備用；其中，稱取的La203> SnO2和Zn2SnO4的摩爾比為X:85:15 ;其中X=0.1-2.5 ；將球磨后的料漿在21°C 150°C下烘干后稱量其重量，然后向其中加入質量分數為10%的聚乙烯醇溶液，其中加入聚乙烯醇溶液的重量為料漿烘干后重量的4-8%，將料漿烘干物與聚乙烯醇溶液混合均勻后，在150-170MPa的壓力條件下用粉末壓片機壓成直徑為10-15mm、厚度為l_2mm的圓片，備用； 步驟三:將步驟二制得的圓片在650°C條件下排膠1-2小時，然后在1450°C條件下燒結2小時，而后自然冷卻至21 °C，即得La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料；所述的球磨時加入的酒精，其質量分數為99%，加入量為沒過待球磨的物料0.5cm ；所述的球磨時所用的研磨球均為氧化鋯球，氧化鋯球與待研磨物料的質量比為4:1，氧化鋯球的直徑分為三種:8.5mm、4.5mm,2.6mm，三種氧化鋯球的質量比為4:3:4。實施例1 一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料，該陶瓷材料由La2O3粉料、Zn2SnO4粉料和SnO2粉料經混合壓制，并燒結制成，各組分摩爾比La2O3 =SnO2 =Zn2SnO4為0.1:85:15。一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料，其制備方法為: 步驟一:Zn2Sn本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種La2O3?SnO2?Zn2SnO4壓敏?電容雙功能陶瓷材料，其特征在于：該陶瓷材料由La2O3粉料、Zn2SnO4粉料和SnO2粉料經混合壓制，并燒結制成，各組分摩爾比La2O3：SnO2：Zn2SnO4為X：85：15；其中X=0.1?2.5。
【技術特征摘要】
1.一種La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料，其特征在于:該陶瓷材料由La2O3粉料、Zn2SnO4粉料和SnO2粉料經混合壓制，并燒結制成，各組分摩爾比La2O3 =SnO2:Zn2SnO4 為 X:85:15 ;其中 X=0.1-2.5。2.如權利要求1所述的La2O3-SnO2-Zn2SnO4壓敏-電容雙功能陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟: 步驟一:Zn2Sn04粉料的制備 將SnO2和ZnO按摩爾比1:2的比例混合，并裝入尼龍球磨罐中，然后加入酒精在120轉/分的轉速條件下球磨12小時，得到料漿； 將球磨后的料漿在21°C 150°C下烘干后，送入粉末壓片機內，在80-120MPa的條件下，壓制成直徑為25 -30mm的圓片，將壓制成的圓片送入馬弗爐內，在1000°C下條件下煅燒2小時，然后自然冷卻至20°C，將煅燒過的圓片粉碎后得Zn2SnO4粉料，備用； 步驟二:分別稱取La203、SnO2和步驟一制備的Zn2SnO4粉料進行干混，然后裝入尼龍球磨罐中，并加入酒精在轉速為120轉/分的條件下球磨12小時，得到料漿，備用；其中，稱取的 La2O3' SnO2 ...
【專利技術屬性】
技術研發人員：梅方，李立本，臧國忠，
申請(專利權)人：河南科技大學，
類型：發明
國別省市：
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