本發(fā)明涉及一種壓敏電阻器材料領(lǐng)域，特別是涉及一種以氧化鋅、氧化釔和氧化鐿為主要成分的壓敏電阻材料。

背景技術(shù)：

壓敏電阻是一種具有非線性伏安特性的電阻器件，主要用于在電路承受過壓時進(jìn)行電壓嵌位，吸收多余的電流以保護(hù)敏感器件。英文名稱叫“Voltage Dependent Resistor”簡寫為“VDR”，或者叫做“Varistor”。壓敏電阻器的電阻體材料是半導(dǎo)體，所以它是半導(dǎo)體電阻器的一個品種。壓敏電阻是一種限壓型保護(hù)器件。利用壓敏電阻的非線性特性，當(dāng)過電壓出現(xiàn)在壓敏電阻的兩極間，壓敏電阻可以將電壓鉗位到一個相對固定的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對后級電路的保護(hù)。壓敏電阻的主要參數(shù)有：壓敏電壓、通流容量、結(jié)電容、響應(yīng)時間等。壓敏電阻的最大特點(diǎn)是當(dāng)加在它上面的電壓低于它的閥值"UN"時，流過它的電流極小，相當(dāng)于一只關(guān)死的閥門，當(dāng)電壓超過UN時，它的阻值變小，這樣就使得流過它的電流激增而對其他電路的影響變化不大從而減小過電壓對后續(xù)敏感電路的影響。利用這一功能，可以抑制電路中經(jīng)常出現(xiàn)的異常過電壓，保護(hù)電路免受過電壓的損害。

但是，隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，尤其是大規(guī)模智能電路的迅猛發(fā)展，使得對元器件尤其是電阻器的要求越來越高，目前的壓敏電阻器已不能滿足發(fā)展的需要，新型高性能大容量的電阻器和電阻材料受到了廣泛的研究，壓敏電阻材料和壓敏電阻是其中一個重要的研究方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種具備高電壓梯度和優(yōu)良電性能的壓敏電阻材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：

一種壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

其中，所述稀土燒結(jié)物的通式為Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉，且0.2≤x≤2.5，0.2≤y≤2.5。

優(yōu)選的是，所述的壓敏電阻材料，1≤x≤2，1.8≤y≤2.2。

優(yōu)選的是，所述的壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

其中，所述稀土燒結(jié)物的通式為Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉，且1≤x≤2，1.8≤y≤2.2。

優(yōu)選的是，所述的壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

優(yōu)選的是，所述的壓敏電阻材料，所述氧化鋅、氧化釔、二氧化鈦、氧化鐿、氧化錫、氧化硒、鈦酸鍶、氧化錸、碳酸錳、二氧化硅、硝酸鋁和Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉的粒徑為100～120nm。

本發(fā)明的有益效果是：通過引入與鋅離子半徑相近的釔離子和鐿離子(Y³⁺半徑為0.088nm，Yb³⁺半徑為0.09nm，Zn²⁺半徑為0.06nm)，使得以氧化鋅為主要成分的傳統(tǒng)配方轉(zhuǎn)變?yōu)橐匝趸\、氧化釔和氧化鐿為主要成分的新配方。結(jié)合新配方中各種添加劑，使得所得到的壓敏電阻材料具有較高的非線性系數(shù)、較低的泄露電流、較強(qiáng)的抗大電流能力和較高的電壓梯度。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

一實(shí)施方式的壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

其中，稀土燒結(jié)物的通式為Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉，且0.2≤x≤2.5，0.2≤y≤2.5。

該壓敏電阻材料的制備方法如下(以下實(shí)施例的制備方法同此方法)：

步驟1)按配比分別稱取上述各種添加材料，并混合，得一混合物；上述所有材料除稀土燒結(jié)物外均可在國內(nèi)廠家直接購買；

步驟2)將混合物進(jìn)行球磨1小時，去離子水洗3次，隨后烘干過篩，得到粉體；

步驟3)將得到的粉體倒入球磨罐中，加入等體積的去離子水，密封球磨罐，隨后將球磨罐置于星式球磨機(jī)上，以700～800r/min濕磨8小時；

步驟4)取出，將其置于200℃下烘烤2小時，過篩，得到最終的壓敏電阻材料；過篩時可優(yōu)選合適篩孔，以使得得到的粉體粒徑在100～120nm。

后續(xù)可通過添加適量聚乙烯醇，混勻烘干后，即得到壓敏電阻生料。

稀土燒結(jié)物Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉的制備方法如下：

步驟a)按比例稱取相應(yīng)重量的氧化釤、氧化鑭和氧化釹，將其研磨1小時，隨后充分混勻；

步驟b)在400℃預(yù)熱1小時，隨后在氮?dú)夥諊?000℃下灼燒2小時；

步驟c)待自然冷卻后，研磨得到的燒結(jié)物至微米級；

步驟d)去離子水洗3次，隨后烘干，得到稀土燒結(jié)物。

在一優(yōu)選的實(shí)施例中，上述壓敏電阻材料，稀土燒結(jié)物Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉中，1≤x≤2，1.8≤y≤2.2。稀土燒結(jié)物比起單一的金屬氧化物，更加能夠增加壓敏電阻的非線性系數(shù)，并且能夠極大地提升壓敏電阻的電壓梯度，且由于稀土燒結(jié)物的耐低溫耐高溫及耐候耐腐抗裂性能，添加了少量稀土燒結(jié)物的壓敏電阻相比于傳統(tǒng)壓敏電阻，具有更優(yōu)異的使用性能，更耐用，可適應(yīng)更多復(fù)雜多變的環(huán)境，如高輻射、或高溫、或高濕、或低溫等惡劣環(huán)境。

在另一優(yōu)選的實(shí)施例中，上述壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

其中，稀土燒結(jié)物的通式為Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉，且1≤x≤2，1.8≤y≤2.2。

在又一優(yōu)選的實(shí)施例中，上述壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

此外，所用氧化鋅、氧化釔、二氧化鈦、氧化鐿、氧化錫、氧化硒、鈦酸鍶、氧化錸、碳酸錳、二氧化硅、硝酸鋁和Sm_6-x-yNd_xLa_yO₉的粒徑應(yīng)被限制，優(yōu)選范圍為100～120nm。若粒徑小于100nm，則會使得氧化鋅、氧化鐿和氧化釔過度生長，從而降低氧化鋅、氧化鐿和氧化釔晶粒的均勻性；若粒徑大于120nm，則會降低氧化鋅、氧化鐿和氧化釔晶界耗盡層的施主濃度，降低氧化鋅、氧化鐿和氧化釔晶粒的電導(dǎo)率。

實(shí)施例1

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

實(shí)施例2

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

實(shí)施例3

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

實(shí)施例4

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

實(shí)施例5

一壓敏電阻材料，由以下重量份的材料組成：

以下是實(shí)施例1～5所得壓敏電阻材料的性能測試數(shù)據(jù)表：

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。