一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料和制造方法与流程

本发明涉及氧化锌压敏电阻器的制造工艺
技术领域：
，尤其涉及一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料和制造方法。
背景技术：
我国是氧化锌压敏电阻器的制造大国，产量占世界总量的70％以上，其中大多数为中低端产品，高端产品占据份额相当少。造成这一现象主要是原材料纯度、制造工艺、设备等方面的原因。氧化锌压敏电阻器坯片的装载匣钵是其中原因之一。目前的烧成工艺中，仍在大量使用氧化铝、莫来石、氮化硅等材料制成的匣钵作为坯片装载体，烧制前的氧化锌压敏电阻器坯片在匣钵的密封环境中经一千多度高温烧制而成。在烧制的过程中，匣钵本体材料会在高温下与坯片发生反应，尤其是匣钵体中的铁、铝、硅、钙等分子极易渗透到坯片中，引起污染，造成氧化锌压敏电阻器性能指标偏离配方设计，品质下降。技术实现要素：本发明提供一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料和制造方法，解决的技术问题是，现有采用氧化铝、莫来石、氧化硅等材料制成的匣钵在烧制时与坯片发生反应，引起材料和气氛污染，造成氧化锌压敏电阻器性能指标偏离配方设计，品质下降。为解决以上技术问题，本发明提供一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料，由质量比为97:(0.2～2.5):(0.4～1.5):(0～2.5):(0～1.2):(0～1.2):(0～1.3):(0～1)的氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化铬、氧化镍、硼酸组成。作为一优选实施例，本发明提供的一种高性能压敏电阻器专用匣钵的配料，由质量比为97:0.4:0.4:0.4:0.4:0.4:0.4:0.05的氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化铬、氧化镍、硼酸组成。作为另一优选实施例，本发明提供的一种高性能压敏电阻器专用匣钵的配料，由质量比为97:0.8:1:1:1:1:1:0.05的氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化铬、氧化镍、硼酸组成。作为另一优选实施例，本发明提供的一种高性能压敏电阻器专用匣钵的配料，由质量比为97:1.3:1.3:2:1.3:1.0:1.0:0.05的氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化铬、氧化镍、硼酸组成。作为另一优选实施例，本发明提供的一种高性能压敏电阻器专用匣钵的配料，由质量比为97:2.5:0.5的氧化锌、氧化铋、氧化锑组成。四种不同配方制成的匣钵适用于不同的电压梯度、不同规格品种的氧化锌压敏电阻器坯片的细分装载，细分装载是为了严格避免因配方不同而引起的材料和气氛污染，是获取全系列各类品种最佳品质的措施保证。本发明还提供一种采用上述配料制作高性能压敏电阻器专用匣钵的制造方法，包括以下步骤：s1.研磨混合：将上述配料研磨混合后置入球磨机或搅拌磨机或振磨机中，加入纯水、球、粘合剂，研磨混合2～20小时；s2.喷雾造粒：将研磨混合后的浆料取出进行喷雾造粒并装入料桶；s3.干压成型：检查压制模具无误后将料桶内的粉料置入压制成形机的料筒中，计算好压制密度、压制程序和保压时间，压制成匣钵坯体；s4.排胶烧结：将成型后的坯体送至排胶炉推板上，与所述排胶炉推板共同送入排胶窑炉中，在200～650℃温度下排胶6～20小时后送至烧制窑炉推板上，一并送入炉中，在1100～1650℃温度下烧制10～30小时后取出冷却，得到匣钵。进一步地，在所述步骤s1中，所述配料、纯水、球的质量比为(1～1.2):(0.7～1.1):(0.8～1.2)，所述粘合剂根据实际生产需求适量加入。所述的球磨机或搅拌磨机或振磨机，是物料进行混合与研磨的关键设备，在研磨时需要在其筒体内装入一定数量的锆球或玛瑙球作为研磨介质。具体地，在所述步骤s2中，喷雾造粒是将混合研磨好的粉浆或溶液经压力泵输入真空造粒塔，在喷雾和热风流的作用下，粉浆或溶液干燥、团聚，从而得到空心球状团粒的造粒方法。所述检查压制模具无误指，压制前先检查成形机上压制模具是否适应需求，对于不适合的压制模具需要进行更换，对有可修复的损伤及时修复，确保压制模具形状匹配，且无损坏。进一步地，在所述步骤s3中，所述匣钵坯体包括相互盖合的匣钵盒坯体和匣钵盖坯体；所述匣钵盒坯体和匣钵盖坯体经过所述步骤s4后变成匣钵盒体和匣钵盖体(匣钵)。所述匣钵盒体的整体长度为50～300mm，整体宽度为40～310mm，整体高度为15～180mm，四壁厚度为3～30mm，四壁内高度为10～170mm；所述匣钵盖体包括基围和内凸面，所述基围的长度和宽度与所述匣钵盒体的整体长度和整体宽度对应相等，高度为5～30mm；所述内凸面的高度为2～15mm，长度为40～280mm，宽度为30～290mm。在所述步骤s3中，所述匣钵坯体需考虑烧结收缩率，所有坯体(包括匣钵盒坯体和匣钵盖坯体)尺寸应是成品匣钵(包括匣钵盒体和匣钵盖体)尺寸的1.12至1.22倍。本发明提供的一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料和制造方法，釆用与氧化锌压敏电阻器几乎同样的材料配方与制作工艺，经混合研磨、喷零造粒、干压成型、排胶烧结而制成氧化锌压敏电阻器专用匣钵，使用该匣钵装载氧化锌压敏电阻器坯片，即使在一千多度高温下相互渗透也是同种材料，杜绝了任何污染，解决了氧化锌压敏电阻器高温烧结中材料和气氛污染这个长期困绕的问题，且所用的材料均为普通材料，极易采购，为高端制造打下基础。附图说明图1是本发明实施例提供的一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的制造方法的工艺流程图；图2是本发明提供的图1实施例中匣钵盒体(或匣钵盒坯体)的结构示意图；图3是本发明提供的图1实施例中匣钵盖体(或匣钵盖坯体)的结构示意图。具体实施方式下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。实施例1本实施例提供的一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料，由质量比为97:(0.2～2.5):(0.4～1.5):(0～2.5):(0～1.2):(0～1.2):(0～1.3):(0～1)的氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化铬、氧化镍、硼酸组成。优选的，由质量比为97:0.4:0.4:0.4:0.4:0.4:0.4:0.05的氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化铬、氧化镍、硼酸组成，如表1所示。表1在配方已获知的基础上，需要对匣钵进行加工，参考图1，可采用如下加工工艺，包括步骤：s1.研磨混合：将上述配料研磨混合后置入球磨机或搅拌磨机或振磨机中，加入纯水、球、粘合剂，研磨混合2～20小时；s2.喷雾造粒：将研磨混合后的浆料取出进行喷雾造粒并装入料桶；s3.干压成型：检查压制模具无误后将料桶内的粉料置入压制成形机的料筒中，计算好压制密度、压制程序和保压时间，压制成匣钵坯体；s4.排胶烧结：将成型后的坯体送至排胶炉推板上，与所述排胶炉推板共同送入排胶窑炉中，在200～650℃温度下排胶6～20小时后送至烧制窑炉，在1100～1650℃温度下烧制10～30小时后取出冷却，得到匣钵。需要补充说明的是，在所述步骤s1中，所述配料、纯水、球的质量比为(1～1.2):(0.7～1.1):(0.8～1.2)，如优选的1:0.8:0.8。所述粘合剂根据实际生产需求，适量加入。所述的球磨机或搅拌磨机或振磨机，是物料进行混合研磨的关键设备，在研磨时需要在其筒体内装入一定数量的锆球或玛瑙球作为研磨介质。在所述步骤s2中，喷雾造粒是将混合研磨好的粉浆或溶液经压力泵输入真空造粒塔，在喷雾和热风流的作用下，粉浆或溶液干燥、团聚，从而得到空心球状团粒的造粒方法。所述检查压制模具无误指，压制前先检查成形机上压制模具是否适应需求，对于不适合的压制模具需要进行更换，对有可修复的损伤及时修复，确保压制模具形状匹配，且无损坏。在所述步骤s3中，所述匣钵坯体包括相互盖合的匣钵盒坯体11和匣钵盖坯体21；所述匣钵盒坯体和匣钵盖坯体经过所述步骤s4后变成匣钵盒体1和匣钵盖体2。所述匣钵盒体1和匣钵盖体2的结构示意分别如图2、图3所示，其尺寸参考如表2、表3所示。所述匣钵盒体1的整体长度(l)为50～300mm，整体宽度(w)为40～310mm，整体高度(h)为15～180mm，四壁厚度(d)为3～30mm，四壁内高度(h)为10～170mm；所述匣钵盖体2包括基围21和内凸面22，所述基围的长度(l1)和宽度(w1)与所述匣钵盒体1的整体长度(l)和整体宽度(w)对应相等(范围分别为50～300mm、40～310mm)，所述基围21的高度(h1)为5～30mm；所述内凸面22的长度(l1)为40～280mm，宽度(w1)为30～290mm，高度(h1)为2～15mm。表2表3在所述步骤s3中，所述匣钵坯体需考虑烧结收缩率，所有坯体(包括匣钵盒坯体11和匣钵盖坯体21)尺寸应是成品匣钵(包括匣钵盒体1和匣钵盖体2)尺寸的1.12至1.22倍。所述匣钵盒坯体11和匣钵盖坯体21的结构示意再次参考图2、图3，其尺寸参考如表4、表5所示。因为烧结引起的缩水现象，所述匣钵盒体1在所述步骤s3中的匣钵盒坯体11的整体长度(l)为50～360mm，整体宽度(w)为40～370mm，整体高度(h)为15～250mm，四壁厚度(d)为3～40mm，四壁内高度(h)为10～230mm；所述匣钵盖体2在所述步骤s3中的匣钵盖坯体21包括基围坯体211和内凸面坯体221，所述基围坯体211的长度(l1)和宽度(w1)与所述匣钵盒坯体11的整体长度(l)和整体宽度(w)对应相等(范围分别为50～360mm、40～370mm)，所述基围坯体211的高度(h1)为5～40mm；所述内凸面坯体221的长度(l1)为40～340mm，宽度(w1)为30～350mm，高度(h1)为2～20mm。表4表5实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于，所述高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料不同，适用于不同的电压梯度、不同规格品种的氧化锌压敏电阻器坯片的细分装载，细分装载是为了严格避免因配方不同而引起的材料和气氛污染，是获取全系列各类品种最佳品质的措施保证。尽量釆用与氧化锌压敏电阻器几乎同样的材料配方与制作工艺。本实施例提供的一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料，如表4所示，由质量比为97:0.8:1:1:1:1:1:0.05的氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化铬、氧化镍、硼酸组成。表6材料名称质量比％氧化锌97.0氧化铋0.8氧化锑1.0氧化钴1.0氧化锰1.0氧化铬1.0氧化镍1.0硼酸0.05实施例3本实施例与实施例1、2的不同之处在于，所述高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料不同。本实施例提供的一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料，如表7所示，由质量比为97:1.3:1.3:2:1.3:1.0:1.0:0.05的氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧化铬、氧化镍、硼酸组成。表7材料名称质量比％氧化锌97.0氧化铋1.3氧化锑1.3氧化钴2.0氧化锰1.3氧化铬1.0氧化镍1.0硼酸0.05实施例4本实施例与实施例1、2、3的不同之处在于，所述高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料不同。如表8所示，由质量比为97:2.5:0.5的氧化锌、氧化铋、氧化锑组成。表8材料名称质量比％氧化锌97.0氧化铋2.5氧化锑0.5综上，本发明实施例提供的一种高性能氧化锌压敏电阻器专用匣钵的配料和制造方法，釆用与氧化锌压敏电阻器几乎同样的材料配方与制作工艺，经混合研磨、喷零造粒、干压成型、排胶烧结而制成氧化锌压敏电阻器专用匣钵，使用该匣钵装载氧化锌压敏电阻器坯片，即使在一千多度高温下相互渗透也是同种材料，杜绝了任何污染，解决了氧化锌压敏电阻器高温烧结中材料和污染这个长期困绕的问题，且所用的材料均为普通材料，极易采购，为高端制造打下基础。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12