本發(fā)明屬于電阻器領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形光敏電阻器瓷料及環(huán)形光敏電阻器制備方法。
背景技術(shù)：
光敏電阻是用硫化隔或硒化隔等半導(dǎo)體材料制成的特殊電阻器，其工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。光照愈強(qiáng)，阻值就愈低，隨著光照強(qiáng)度的升高，電阻值迅速降低，亮電阻值可小至1kω以下。光敏電阻對光線十分敏感，其在無光照時(shí)，呈高阻狀態(tài)，暗電阻一般可達(dá)1.5mω。光敏電阻的特殊性能，隨著科技的發(fā)展將得到極其廣泛應(yīng)用。
光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器，又稱為光電導(dǎo)探測器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。還有另一種入射光弱，電阻減小，入射光強(qiáng)，電阻增大。
光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可見光（0.4~0.76）μm的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。設(shè)計(jì)光控電路時(shí)，都用白熾燈泡（小電珠）光線或自然光線作控制光源，使設(shè)計(jì)大為簡化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)形光敏電阻器瓷料以及環(huán)形光敏電阻器的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種環(huán)形光敏電阻器瓷料，按照重量份包括以下組分：納米二氧化鈦20~30份、鈦酸鋇2~15份、氧化鋯2~14份、五氧化二鈮3~9份、鈦酸鍶7~9份、三氧化二鈷1~10份、氧化鑭3~15份。
進(jìn)一步地，按照重量份包括以下組分：納米二氧化鈦20份、鈦酸鋇2份、氧化鋯2份、五氧化二鈮3份、鈦酸鍶7份、三氧化二鈷1份、氧化鑭3份。
進(jìn)一步地，述納米二氧化鈦的粒徑為20~50nm。
一種環(huán)形光敏電阻器的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：制備電阻器瓷料，按照配比將納米二氧化鈦、鈦酸鋇、氧化鋯、五氧化二鈮、鈦酸鍶、三氧化二鈷、氧化鑭和去離子水進(jìn)行混合攪拌得到混合料，攪拌轉(zhuǎn)速為20~40r/min，持續(xù)攪拌10~18小時(shí)后得到漿料，將所述漿料進(jìn)行研磨，向研磨后的漿料加入膠水，攪拌均勻后對所述加入膠水的漿料進(jìn)行噴霧造粒，得到光敏電阻器瓷料；
步驟2：制備環(huán)形陶瓷生坯，將步驟1得到的光敏電阻器瓷料壓制形成環(huán)形陶瓷生坯，在還原性氣體中，將環(huán)形陶瓷生坯在1500~1800℃環(huán)境下燒結(jié)30~90min，然后在真空環(huán)境中，將環(huán)形陶瓷生坯在300~500℃下保溫50~100min，得到環(huán)形光敏電阻基片；
步驟3：制作環(huán)形光敏電阻，在步驟2中的環(huán)形光敏電阻基片的一個(gè)底面或者側(cè)面上涂覆銅電極漿料，將銅電極漿料在50~80℃環(huán)境中烘干后，在保護(hù)氣體中，將涂覆有銅電極漿料的環(huán)形光敏電阻基片在600~800℃燒滲60min，形成間隔設(shè)置于所述環(huán)形光敏電阻基片的一個(gè)底面上的三個(gè)正面電極或間隔設(shè)置于所述環(huán)形光敏電阻基片的側(cè)面上的三個(gè)側(cè)面電極，得到環(huán)形光敏電阻器。
進(jìn)一步地，所述步驟1中的膠水為聚乙烯醇膠水、環(huán)氧樹脂膠水和聚苯乙烯膠水中的一種或多種。
進(jìn)一步地，所述步驟1中的漿料和膠水的質(zhì)量比為2~5:1。
進(jìn)一步地，所述步驟2中還原氣體為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，所述氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為1~10。
進(jìn)一步地，所述環(huán)形陶瓷生坯的密度為3.23～3.55g/cm3。
進(jìn)一步地，所述光敏電阻器瓷料壓制形成環(huán)形陶瓷生坯的方法采用干壓成型工藝，然后對所述環(huán)形陶瓷粗坯進(jìn)行排膠，得到環(huán)形陶瓷生坯。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過對半導(dǎo)體材料的成分和配比進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整得到上述環(huán)形光敏電阻器瓷料，使用該環(huán)形光敏電阻器瓷料制備環(huán)形光敏電阻器，所制備得到的環(huán)形光敏電阻器靈敏度高，所用材料包括納米二氧化鈦，納米二氧化鈦光穩(wěn)定性好、無毒無害，光電轉(zhuǎn)化率高，提高了光敏電阻的光靈敏性。本發(fā)明光敏電阻器安全無毒，環(huán)境友好，而且原料易得，制備工藝簡單，成本低，市場潛力大，使用壽命長。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種環(huán)形光敏電阻器瓷料，按照重量份包括以下組分：納米二氧化鈦20份、鈦酸鋇2份、氧化鋯2份、五氧化二鈮3份、鈦酸鍶7份、三氧化二鈷1份、氧化鑭3份。
述納米二氧化鈦的粒徑為20nm。
一種環(huán)形光敏電阻器的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：制備電阻器瓷料，按照配比將納米二氧化鈦、鈦酸鋇、氧化鋯、五氧化二鈮、鈦酸鍶、三氧化二鈷、氧化鑭和去離子水進(jìn)行混合攪拌得到混合料，攪拌轉(zhuǎn)速為20r/min，持續(xù)攪拌10小時(shí)后得到漿料，將所述漿料進(jìn)行研磨，向研磨后的漿料加入膠水，攪拌均勻后對所述加入膠水的漿料進(jìn)行噴霧造粒，得到光敏電阻器瓷料；
步驟2：制備環(huán)形陶瓷生坯，將步驟1得到的光敏電阻器瓷料壓制形成環(huán)形陶瓷生坯，在還原性氣體中，將環(huán)形陶瓷生坯在1500℃環(huán)境下燒結(jié)30min，然后在真空環(huán)境中，將環(huán)形陶瓷生坯在300℃下保溫50min，得到環(huán)形光敏電阻基片；
步驟3：制作環(huán)形光敏電阻，在步驟2中的環(huán)形光敏電阻基片的一個(gè)底面或者側(cè)面上涂覆銅電極漿料，將銅電極漿料在50℃環(huán)境中烘干后，在保護(hù)氣體中，將涂覆有銅電極漿料的環(huán)形光敏電阻基片在600℃燒滲30min，形成間隔設(shè)置于所述環(huán)形光敏電阻基片的一個(gè)底面上的三個(gè)正面電極或間隔設(shè)置于所述環(huán)形光敏電阻基片的側(cè)面上的三個(gè)側(cè)面電極，得到環(huán)形光敏電阻器。
所述步驟1中的膠水為聚乙烯醇膠水、環(huán)氧樹脂膠水和聚苯乙烯膠水中的一種或多種。
所述步驟1中的漿料和膠水的質(zhì)量比為2:1。
所述步驟2中還原氣體為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，所述氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為1。
所述環(huán)形陶瓷生坯的密度為3.23g/cm3。
所述光敏電阻器瓷料壓制形成環(huán)形陶瓷生坯的方法采用干壓成型工藝，然后對所述環(huán)形陶瓷粗坯進(jìn)行排膠，得到環(huán)形陶瓷生坯。
實(shí)施例2
一種環(huán)形光敏電阻器瓷料，按照重量份包括以下組分：納米二氧化鈦20~30份、鈦酸鋇13份、氧化鋯8份、五氧化二鈮6份、鈦酸鍶8份、三氧化二鈷6份、氧化鑭10份。
述納米二氧化鈦的粒徑為30nm。
一種環(huán)形光敏電阻器的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：制備電阻器瓷料，按照配比將納米二氧化鈦、鈦酸鋇、氧化鋯、五氧化二鈮、鈦酸鍶、三氧化二鈷、氧化鑭和去離子水進(jìn)行混合攪拌得到混合料，攪拌轉(zhuǎn)速為30r/min，持續(xù)攪拌14小時(shí)后得到漿料，將所述漿料進(jìn)行研磨，向研磨后的漿料加入膠水，攪拌均勻后對所述加入膠水的漿料進(jìn)行噴霧造粒，得到光敏電阻器瓷料；
步驟2：制備環(huán)形陶瓷生坯，將步驟1得到的光敏電阻器瓷料壓制形成環(huán)形陶瓷生坯，在還原性氣體中，將環(huán)形陶瓷生坯在1600℃環(huán)境下燒結(jié)60min，然后在真空環(huán)境中，將環(huán)形陶瓷生坯在400℃下保溫70min，得到環(huán)形光敏電阻基片；
步驟3：制作環(huán)形光敏電阻，在步驟2中的環(huán)形光敏電阻基片的一個(gè)底面或者側(cè)面上涂覆銅電極漿料，將銅電極漿料在60℃環(huán)境中烘干后，在保護(hù)氣體中，將涂覆有銅電極漿料的環(huán)形光敏電阻基片在700℃燒滲60min，形成間隔設(shè)置于所述環(huán)形光敏電阻基片的一個(gè)底面上的三個(gè)正面電極或間隔設(shè)置于所述環(huán)形光敏電阻基片的側(cè)面上的三個(gè)側(cè)面電極，得到環(huán)形光敏電阻器。
所述步驟1中的膠水為聚乙烯醇膠水、環(huán)氧樹脂膠水和聚苯乙烯膠水中的一種或多種。
所述步驟1中的漿料和膠水的質(zhì)量比為3:1。
所述步驟2中還原氣體為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，所述氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為6。
所述環(huán)形陶瓷生坯的密度為3.35g/cm3。
所述光敏電阻器瓷料壓制形成環(huán)形陶瓷生坯的方法采用干壓成型工藝，然后對所述環(huán)形陶瓷粗坯進(jìn)行排膠，得到環(huán)形陶瓷生坯。
實(shí)施例3
一種環(huán)形光敏電阻器瓷料，按照重量份包括以下組分：納米二氧化鈦30份、鈦酸鋇15份、氧化鋯14份、五氧化二鈮9份、鈦酸鍶9份、三氧化二鈷10份、氧化鑭15份。
述納米二氧化鈦的粒徑為50nm。
一種環(huán)形光敏電阻器的制備方法，包括以下步驟：
步驟1：制備電阻器瓷料，按照配比將納米二氧化鈦、鈦酸鋇、氧化鋯、五氧化二鈮、鈦酸鍶、三氧化二鈷、氧化鑭和去離子水進(jìn)行混合攪拌得到混合料，攪拌轉(zhuǎn)速為40r/min，持續(xù)攪拌18小時(shí)后得到漿料，將所述漿料進(jìn)行研磨，向研磨后的漿料加入膠水，攪拌均勻后對所述加入膠水的漿料進(jìn)行噴霧造粒，得到光敏電阻器瓷料；
步驟2：制備環(huán)形陶瓷生坯，將步驟1得到的光敏電阻器瓷料壓制形成環(huán)形陶瓷生坯，在還原性氣體中，將環(huán)形陶瓷生坯在1800℃環(huán)境下燒結(jié)90min，然后在真空環(huán)境中，將環(huán)形陶瓷生坯在500℃下保溫100min，得到環(huán)形光敏電阻基片；
步驟3：制作環(huán)形光敏電阻，在步驟2中的環(huán)形光敏電阻基片的一個(gè)底面或者側(cè)面上涂覆銅電極漿料，將銅電極漿料在80℃環(huán)境中烘干后，在保護(hù)氣體中，將涂覆有銅電極漿料的環(huán)形光敏電阻基片在800℃燒滲90min，形成間隔設(shè)置于所述環(huán)形光敏電阻基片的一個(gè)底面上的三個(gè)正面電極或間隔設(shè)置于所述環(huán)形光敏電阻基片的側(cè)面上的三個(gè)側(cè)面電極，得到環(huán)形光敏電阻器。
所述步驟1中的膠水為聚乙烯醇膠水、環(huán)氧樹脂膠水和聚苯乙烯膠水中的一種或多種。
所述步驟1中的漿料和膠水的質(zhì)量比為5:1。
所述步驟2中還原氣體為氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蠚怏w，所述氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為10。
所述環(huán)形陶瓷生坯的密度為3.55g/cm3。
所述光敏電阻器瓷料壓制形成環(huán)形陶瓷生坯的方法采用干壓成型工藝，然后對所述環(huán)形陶瓷粗坯進(jìn)行排膠，得到環(huán)形陶瓷生坯。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。