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一种交流高稳定性避雷器用电阻片及其制备方法与流程

2023-10-17 07:15:09 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及避雷器技术领域,更具体地说,它涉及一种交流高稳定性避雷器用电阻片及其制备方法。


背景技术:

2.20世纪60年代,zno压敏电阻陶瓷的非线性伏安特性首次被发现,1969年,matsuoka发现在zno陶瓷中掺杂其它金属氧化物可以改善其性能。它的伏安特性来源于形成相邻的zno晶粒的晶界层的双肖特基势垒,其与背靠背串联的齐纳二极管相似,但通流能力远高于类似的碳化硅等材料,且其击穿电压等性能更易于调控。自此,zno压敏电阻进入了长期的高速发展阶段。
3.zno压敏电阻以zno为主体,加入少量金属氧化物作为添加剂,如bi2o3、sb2o3、mn2o3、co2o3、cr2o3等以改善其电性能。zno压敏电阻能够限制电路中出现的瞬时过电压,在承受过电压时呈现低电阻,从而限制避雷器端子间的电压,而在正常工频电压下呈现高电阻。
4.电阻片是金属氧化物避雷器的核心部件,在某种程度上它的电性能决定了避雷器的电性能,zno压敏电阻长期工作所导致的性能老化会影响其工作的可靠性和长期稳定性,并影响其所保护的电子设施的长期稳定运行,当氧化锌避雷器出现老化时,其绝缘特性遭到破坏,表现为阻性泄露电流增加,全电流、耗损也随之增加,最终导致热破坏甚至爆炸事故的发生,严重影响电网的安全运行。因此对于氧化锌压敏电阻而言,老化性能是其关键性能参数,此外,其大电流冲击耐受能力表征压敏电阻的稳定性,也是影响压敏电阻性能的重要参数,对于压敏电阻的稳定性和抗老化性能提高具有重大的技术和社会经济意义。


技术实现要素:

5.为了提高氧化锌电阻片的稳定性和抗老化性能,本技术提供一种交流高稳定性避雷器用电阻片及其制备方法。
6.第一方面,本技术提供一种交流高稳定性避雷器用电阻片,采用如下的技术方案:一种交流高稳定性避雷器用电阻片,由以下重量百分比的原材料制成:1-4%的bi2o3,2-4%的sb2o3,0.3-2%的nio,0.5-2.5%的co3o4,0.5-2.0%的mnco3,0.1-1.5%的hf-sno2,0.1-1.5%的geo2,0.05-0.3%的硝酸银、0.05-0.5的b2o3,0.01-0.06%的al(no3)3*9h2o,其余为zno;其中,hf-sno2包括质量比为1:(1.5-2)的第一hf-sno2和第二hf-sno2,第一hf-sno2由多孔sno2在八水合氧氯化铪溶液中浸泡后高温烘焙制得,第二hf-sno2由sncl2和四氯化铪通过溶胶-凝胶法制得。
7.通过采用上述技术方案,本技术原料中通过sno2原料的引入,而且还是掺杂有hf的sno2,再配合geo2的作用,申请人发现选用掺杂有hf的sno2以及geo2配合添加的时候,大幅度提高交流电阻片的4/10μs大电流冲击耐受能力和电阻片参数的稳定性,而且本技术中的hf-sno2选用特定比例复配的第一hf-sno2和第二hf-sno2,由多孔sno2在八水合氧氯化铪
溶液中浸泡后高温烘焙制得的第一hf-sno2克服了第二hf-sno2容易团聚导致最终电阻片的电性能降低,第二hf-sno2由sncl2和四氯化铪通过溶胶-凝胶法制得,上述两种不同方法制得的掺hf氧化锡的添加,而且是第一hf-sno2添加量较少,既克服了第二hf-sno2容易团聚导致最终电阻片的电性能降低,而且也解决了第一hf-sno2中多孔sno2引入多孔结构导致电性能降低的问题,使电阻片经过4/10μs大电流后参电压的变化率大幅降低,解决了电阻片制造中多年来性能不稳定的软肋,而且本技术制得电阻片在115℃下交流加速老化的kct小,对于d34及d78的电阻片的kct仅为0.7左右,交流加速老化下kct小,具有优异的抗老化性能。
8.可选的,所述第一hf-sno2由以下方法制得:配制质量浓度为40-45%的八水合氧氯化铪溶液,然后将多孔sno2分散于八水合氧氯化铪溶液中浸泡,超声处理20-30min,得到混合物;然后将混合物沉淀过滤,清洗高温烘焙得到掺杂有hf的第一hf-sno2。
9.通过采用上述技术方案,将sno2分散于八水合氧氯化铪溶液中浸泡,沉淀过滤后高温烘焙,实现hf在sno2的嵌入掺杂,而且后续经过高温烘焙,得到纳米材质的掺杂hf的第一hf-sno2,更加有利于其对于电阻片原料掺杂的均匀性,而且其制备方法更加简单方便,最终制得电阻片的耐受性能和抗老化性能更加优异。
10.可选的,所述高温烘焙的具体操作为:首先在350-400℃下煅烧40-60min,然后在300-320℃下煅烧20-30min后,升温至500-550℃,并在该温度下煅烧1-2h。
11.通过采用上述技术方案,高温焙烧先采用较高温度进行煅烧,然后稍有所降温,实现对于hf在sno2中固定,再在高温下煅烧,实现混合物纳米粉体的制备。
12.可选的,所述多孔sno2由以下方法制得:将氯化亚锡溶液和氢氧化钠溶液升温后混合搅拌,恒温静置,陈化结晶得到沉淀物,将沉淀物过滤、洗涤、干燥,得到碱式氯化亚锡前驱体;将碱式氯化亚锡前驱体在空气氛围中焙烧,再自然冷却至室温,得到多孔sno2。
13.通过采用上述技术方案,本技术中利用碱式氯化亚锡前驱体在空气氛围中焙烧,使碱式氯化亚锡分解氧化成二氧化锡、水和氯化氢,反应产物水和氯化氢气体容易在焙烧过程中挥发除去,高温焙烧后获得多孔二氧化锡微纳米粉体。
14.可选的,所述第二hf-sno2由以下方法制得:在柠檬酸盐溶液中加入sncl2﹒2h2o,搅拌,油浴加热至50-60℃并保温30-40min,然后加入四氯化铪和氨水溶液,搅拌后加入乙二醇,加热至95-100℃并保温2-3h,得到凝胶;然后继续加热至130-150℃,反应1.5-2h,将得到的固体用乙醇引燃,燃烧后得到脆性物,将脆性物湿法球磨,然后在90-100℃下烘干,然后在500-550℃下煅烧1.5-2h,得到掺杂有hf的第二hf-sno2。
15.通过采用上述技术方案,本技术中通过溶胶-凝胶法制得hf掺杂sno2纳米粉体,纳米粉体的形式添加,从根本上改善掺杂原料的均匀性,从而大幅度提升氧化锌电阻片性能。
16.第二方面,本技术提供一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,采用如下的技术方案:一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,包括以下步骤:
s1、将bi2o3、sb2o3、nio、co3o4、mnco3、hf-sno2、b2o3、硝酸银、al(no3)3*9h2o初次球磨,煅烧,二次球磨,得到煅烧料;s2、将氧化锌分散到水中,然后加入煅烧料以及geo2,再加入分散剂、消泡剂以及溶解好的粘合剂,制得浆料;s3、将浆料喷雾造粒,然后压制成型、排胶、预烧、烧成、喷玻璃胶、烧釉-热处理、研磨、清洗烘干,然后喷铝电极。
17.通过采用上述技术方案,本技术中首先将bi2o3、sb2o3、nio等原料煅烧,在传统的熟料工艺基础上将部分原料煅烧添加,部分原料以生料形式添加,达到了低漏流、低压比、低高温下功耗、高2ms方波通流容量的性能要求下,更重要的是本技术制得的电阻片具有超高的4/10μs大电流耐受性能和稳定性,d34的电阻片能通过2次100ka 4/10μs大电流测试,通过两次大电流后交流参考电压uref的变化率小于1%。
18.可选的,步骤s2中geo2以处理液的形式添加,且添加有geo2的处理液由以下方法制得:将geo2溶解于微纳米气泡水,超声分散,得到处理液。
19.通过采用上述技术方案,浆料制备的时候,将geo2和b2o3分散在微纳米气泡水中添加,一方面微纳米气泡水具有滚珠效应,其分散在水中的氧化锌以及煅烧料等原料混合的时候,更加容易扩散,其扩散均匀性更好,而且对于由于填隙锌从锌颗粒逐渐迁移到边界,引起压敏电阻老化的问题,本技术浆料中以微纳米气泡水为主,受热气泡破裂,界面上形成大量羟基自由基,调控了锌的迁移,从而发现微纳米气泡水浆料的添加形式更加有助于提高电阻片的稳定性和抗老化性能。
20.可选的,微纳米气泡水添加量为geo2质量的20-30倍。
21.综上所述,本技术具有以下有益效果:1、本技术原料中掺杂有hf的sno2的引入,再配合geo2的作用,大幅度提高交流电阻片的4/10μs大电流冲击耐受能力和电阻片参数的稳定性,使电阻片经过4/10μs大电流后参电压的变化率大幅降低,解决了电阻片制造中多年来性能不稳定的软肋,而且本技术制得电阻片在115℃下交流加速老化的kct仅为0.7左右,交流加速老化下kct小,具有优异的抗老化性能;2、本技术制备掺杂有hf的sno2时,将多孔sno2分散于八水合氧氯化铪溶液中浸泡,沉淀过滤后高温烘焙,实现hf在多孔sno2的嵌入掺杂,而且后续经过高温烘焙,得到纳米材质的掺杂hf的第一hf-sno2,更加有利于其掺杂的均匀性,而且其制备方法更加简单方便,最终制得电阻片的耐受性能和抗老化性能更加优异;3、本技术中hf-sno2选用特定比例复配的第一hf-sno2和第二hf-sno2,通过两种不同方法制得的掺hf氧化锡的添加,而且是第一hf-sno2添加量较少,既克服了第二hf-sno2容易团聚导致最终电阻片的电性能降低,而且也解决了第一hf-sno2中多孔sno2引入多孔结构导致电性能降低的问题,最终制得的电阻片具有更加优异的稳定性和抗老化性能;4、本技术制备方法中添加geo2以分散在微纳米气泡水中的处理液形式添加,一方面微纳米气泡水具有滚珠效应,其在于分散在水中的氧化锌以及煅烧料等原料混合的时候,更加容易扩散,其扩散均匀性更好,而且对于填隙锌从锌颗粒逐渐迁移到边界,引起压敏电阻老化的问题,本技术浆料中以微纳米气泡水为主,受热气泡破裂,界面上形成大量羟
基自由基,调控了锌的迁移,从而发现微纳米气泡水浆料的添加形式更加有助于提高电阻片的稳定性和抗老化性能。
具体实施方式
22.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明,予以特别说明的是:以下实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行,以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
23.本技术电阻片制备过程中的分散剂选用聚丙烯酸铵;消泡剂选用聚醚型消泡剂,品牌为中联邦,型号为b-299;粘合剂选用聚乙烯醇。
24.以下制备例中多孔sno2选用现有技术中制得的多孔sno2,可以是市售购买得到的多孔sno2,也可以是按照现有方法制得。
25.以下制备例1为多孔sno2的制备例,制备例2-5为第一hf-sno2的制备例,制备例6-8为第二hf-sno2的制备例制备例1一种多孔sno2的制备方法,包括以下步骤:将二水合氯化亚锡溶解在乙二醇和水的混合溶液中得到氯化亚锡溶液,其中乙二醇和水的体积比为1:10,二水合氯化亚锡在混合溶液中的浓度为0.3mol/l;将10ml氯化亚锡溶液和20ml浓度为0.5mol/l的氢氧化钠溶液升温至50℃后混合搅拌,恒温静置,陈化30h后,结晶得到沉淀物,将沉淀物过滤、洗涤、干燥,得到碱式氯化亚锡前驱体;将碱式氯化亚锡前驱体在空气氛围中焙烧,焙烧温度为800℃,焙烧时间为1h,然后再自然冷却至室温,得到多孔sno2。
26.制备例2一种掺杂有hf的第一hf-sno2的制备方法,包括以下步骤:配制质量浓度为43%的八水合氧氯化铪溶液,然后将制备例1中制得的多孔sno2分散于八水合氧氯化铪溶液中浸泡,超声处理25min,得到混合物;然后将混合物沉淀过滤,清洗,然后高温烘焙得到掺杂有hf的第一hf-sno2。
27.其中,高温烘焙具体操作为:首先在380℃下煅烧50min,然后在310℃下煅烧25min后,升温至520℃,并在该温度下煅烧1.5h。
28.制备例3一种掺杂有hf的第一hf-sno2的制备方法,包括以下步骤:配制质量浓度为40%的八水合氧氯化铪溶液,然后将制备例1中制得的多孔sno2分散于八水合氧氯化铪溶液中浸泡,超声处理20min,得到混合物;然后将混合物沉淀过滤,清洗,然后高温烘焙得到掺杂有hf的第一hf-sno2。
29.其中,高温烘焙具体操作为:首先在350℃下煅烧60min,然后在300℃下煅烧30min后,升温至500℃,并在该温度下煅烧2h。
30.制备例4一种掺杂有hf的第一hf-sno2的制备方法,包括以下步骤:配制质量浓度为45%的八水合氧氯化铪溶液,然后将制备例1中制得的多孔sno2分散于八水合氧氯化铪溶液中浸泡,超声处理30min,得到混合物;然后将混合物沉淀过滤,清洗,然后高温烘焙得到掺杂有hf的第一hf-sno2。
31.其中,高温烘焙具体操作为:首先在400℃下煅烧40min,然后在320℃下煅烧20min后,升温至550℃,并在该温度下煅烧1h。
32.制备例5一种掺杂有hf的第一hf-sno2的制备方法,按照制备例2中的方法进行,不同之处在于,高温烘焙的具体操作为:首先在380℃下煅烧50min,然后升温至520℃,并在该温度下煅烧2h。
33.制备例6一种掺杂有hf的第二hf-sno2的制备方法,包括以下步骤:在500ml的10wt%柠檬酸钠溶液中加入8.0gsncl2﹒2h2o,搅拌,油浴加热至55℃并保温35min,然后加入5.0g四氯化铪和100ml、28wt%的氨水溶液,搅拌后加入50ml乙二醇,加热至95℃并保温2.5h,得到凝胶;然后继续加热至140℃,反应1.5h,然后将得到的固体用乙醇引燃,燃烧后得到脆性物,将脆性物湿法球磨,然后在95℃下烘干,然后在520℃下煅烧2h,得到掺杂有hf的第二hf-sno2。
34.制备例7一种掺杂有hf的第二hf-sno2的制备方法,包括以下步骤:在500ml的8wt%柠檬酸钠溶液中加入8.0gsncl2﹒2h2o,搅拌,油浴加热至50℃并保温40min,然后加入5.0g四氯化铪和100ml、25wt%的氨水溶液,搅拌后加入50ml乙二醇,加热至95℃并保温3h,得到凝胶;然后继续加热至130℃,反应2h,然后将得到的固体用乙醇引燃,燃烧后得到脆性物,将脆性物湿法球磨,然后在90℃下烘干,然后在500℃下煅烧2h,得到掺杂有hf的第二hf-sno2。
35.制备例8一种掺杂有hf的第二hf-sno2的制备方法,包括以下步骤:在500ml的12wt%柠檬酸溶液中加入8.0gsncl2﹒2h2o,搅拌,油浴加热至60℃并保温30min,然后加入5.0g四氯化铪和100ml、30wt%的氨水溶液,搅拌后加入50ml乙二醇,加热至100℃并保温2h,得到凝胶;然后继续加热至150℃,反应1.5h,然后将得到的固体用乙醇引燃,燃烧后得到脆性物,将脆性物湿法球磨,然后在100℃下烘干,然后在550℃下煅烧1.5h,得到掺杂有hf的第二hf-sno2。
36.实施例1一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,包括以下步骤:s1、配料:按照原料的质量百分比进行准备,具体配方如下:
bi2o3:2%,sb2o3:3%,nio:1%,co3o4:1.5%,mnco3:1.0%,hf-sno2:0.8%,geo2:1.0%,硝酸银:0.15%、b2o3:0.2,al(no3)3*9h2o:0.03%,其余为zno,其中hf-sno2包括质量比为1:1.8的第一hf-sno2和第二hf-sno2的混合物;第一hf-sno2选用制备例2中制得的第一hf-sno2,第二hf-sno2选用制备例6中制得的第二hf-sno2;将bi2o3、sb2o3、nio、co3o4、mnco3、hf-sno2、b2o3、硝酸银、al(no3)3*9h2o初次球磨至1.0
±
0.3μm,在800℃下煅烧1h,然后二次球磨至1.0
±
0.3μm,得到煅烧料;s2、将氧化锌分散到水中,然后加入煅烧料以及geo2,再加入分散剂、消泡剂以及溶解好的粘合剂,搅拌2h制得浆料,控制浆料的固含量为65wt%;s3、造粒:将浆料喷雾造粒,制得平均粒径为100μm的造粒料;压制成型:然后以喷雾的形式在造粒料中加入1.8wt%的去离子水并混料1h,然后将含水的造粒料陈腐12h后压制压制成型,成圆柱形坯体;排胶、预烧、烧成:将压制的坯体装入在莫来石匣钵中于推板窑中排胶、预烧和烧成,得到陶瓷片,排胶温度为400℃,预烧温度为800℃,烧成温度为1050℃,三道工序都在推板窑中分区进行;喷玻璃胶:将羧甲基纤维素、丙三醇和水按照1:0.7:2.5的质量比混合,制得粘合剂溶液,然后将玻璃粉和粘合剂溶液按照1:0.4的质量比搅拌混合均匀,得到玻璃浆料,然后将得到的玻璃浆料喷涂在陶瓷片的侧面;烧釉-热处理:将侧面喷涂有玻璃浆料的陶瓷片在500℃下热处理1.5h;研磨、清洗烘干:然后进行研磨,清洗干净后烘干;喷铝电极:在研磨好后的陶瓷片上下端面喷铝电极,通过满电极喷铝设备进行全覆盖的满铝电极,得到避雷器用电阻片,其结构包括圆柱形氧化锌压敏电阻、电阻侧面的玻璃釉和压敏电阻上下端面的铝电极。
37.实施例2一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,包括以下步骤:s1、配料:按照原料的质量百分比进行准备,具体配方如下:bi2o3:1%,sb2o3:2%,nio:0.3%,co3o4:0.5%,mnco3:2.0%,hf-sno2:0.1%,geo2:1.5%,硝酸银:0.05%、b2o3:0.05,al(no3)3*9h2o:0.06%,其余为zno,其中hf-sno2包括质量比为1:1.5的第一hf-sno2和第二hf-sno2的混合物;第一hf-sno2选用制备例3中制得的第一hf-sno2,第二hf-sno2选用制备例7中制得的第二hf-sno2;将bi2o3、sb2o3、nio、co3o4、mnco3、hf-sno2、b2o3、硝酸银、al(no3)3*9h2o初次球磨至1.0
±
0.3μm,在750℃下煅烧1h,然后二次球磨至1.0
±
0.3μm,得到煅烧料;s2、将氧化锌分散到水中,然后加入煅烧料以及geo2,再加入分散剂、消泡剂以及溶解好的粘合剂,搅拌2h制得浆料,控制浆料的固含量为65wt%;s3、造粒:将浆料喷雾造粒,制得平均粒径为100μm的造粒料;压制成型:然后以喷雾的形式在造粒料中加入1.8wt%的去离子水并混料1h,然后将含水的造粒料陈腐12h后压制压制成型,成圆柱形坯体;排胶、预烧、烧成:将压制的坯体装入在莫来石匣钵中于推板窑中排胶、预烧和烧成,得到陶瓷片,排胶温度为350℃,预烧温度为780℃,烧成温度为1000℃,三道工序都在推板窑中分区进行;
喷玻璃胶:将羧甲基纤维素、丙三醇和水按照1:0.6:2的质量比混合,制得粘合剂溶液,然后将玻璃粉和粘合剂溶液按照1:0.3的质量比搅拌混合均匀,得到玻璃浆料,然后将得到的玻璃浆料喷涂在陶瓷片的侧面;烧釉-热处理:将侧面喷涂有玻璃浆料的陶瓷片在450℃下热处理2h;研磨、清洗烘干:然后进行研磨,清洗干净后烘干;喷铝电极:在研磨好后的陶瓷片上下端面喷铝电极,通过满电极喷铝设备进行全覆盖的满铝电极,得到避雷器用电阻片,其结构包括圆柱形氧化锌压敏电阻、电阻侧面的玻璃釉和压敏电阻上下端面的铝电极。
38.实施例3一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,包括以下步骤:s1、配料:按照原料的质量百分比进行准备,具体配方如下:bi2o3:4%,sb2o3:4%,nio:2%,co3o4:2.5%,mnco3:0.5%,hf-sno2:1.5%,geo2:0.1%,硝酸银:0.3%、b2o3:0.5,al(no3)3*9h2o:0.01%,其余为zno,其中hf-sno2包括质量比为1:2的第一hf-sno2和第二hf-sno2的混合物;第一hf-sno2选用制备例4中制得的第一hf-sno2,第二hf-sno2选用制备例8中制得的第二hf-sno2;将bi2o3、sb2o3、nio、co3o4、mnco3、hf-sno2、b2o3、硝酸银、al(no3)3*9h2o初次球磨至1.0
±
0.3μm,在850℃下煅烧1h,然后二次球磨至1.0
±
0.3μm,得到煅烧料;s2、将氧化锌分散到水中,然后加入煅烧料以及geo2,再加入分散剂、消泡剂以及溶解好的粘合剂,搅拌2h制得浆料,控制浆料的固含量为65wt%;s3、造粒:将浆料喷雾造粒,制得平均粒径为100μm的造粒料;压制成型:然后以喷雾的形式在造粒料中加入1.8wt%的去离子水并混料1h,然后将含水的造粒料陈腐12h后压制压制成型,成圆柱形坯体;排胶、预烧、烧成:将压制的坯体装入在莫来石匣钵中于推板窑中排胶、预烧和烧成,得到陶瓷片,排胶温度为450℃,预烧温度为850℃,烧成温度为1100℃,三道工序都在推板窑中分区进行;喷玻璃胶:将羧甲基纤维素、丙三醇和水按照1:0.8:3的质量比混合,制得粘合剂溶液,然后将玻璃粉和粘合剂溶液按照1:0.5的质量比搅拌混合均匀,得到玻璃浆料,然后将得到的玻璃浆料喷涂在陶瓷片的侧面;烧釉-热处理:将侧面喷涂有玻璃浆料的陶瓷片在600℃下热处理1h;研磨、清洗烘干:然后进行研磨,清洗干净后烘干;喷铝电极:在研磨好后的陶瓷片上下端面喷铝电极,通过满电极喷铝设备进行全覆盖的满铝电极,得到避雷器用电阻片,其结构包括圆柱形氧化锌压敏电阻、电阻侧面的玻璃釉和压敏电阻上下端面的铝电极。
39.实施例4一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例1中的方法进行,不同之处在于,第一hf-sno2选用制备例5中制得的第一hf-sno2。
40.实施例5一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例1中的方法进行,不同之处在于,步骤s2中geo2以处理液的形式添加,具体的,添加有geo2的处理液为geo2添加在
去离子水中,超声分散20min后添加,去离子水的添加量为geo2质量的20倍。
41.实施例6一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例1中的方法进行,不同之处在于,步骤s2中geo2以处理液的形式添加,具体的,添加有geo2的处理液为geo2混合添加在微纳米气泡水中,超声分散20min后添加,微纳米气泡水的添加量为geo2质量的25倍;其中,微纳米气泡水的粒径为200-800nm,微纳米气泡水中气泡浓度为100-110个/ml,且微纳米气泡水以二氧化碳作为曝气气体通过曝气设备得到。
42.实施例7一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例7中的方法进行,不同之处在于,微纳米气泡水的添加量为geo2质量的20倍。
43.实施例8一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例7中的方法进行,不同之处在于,微纳米气泡水的添加量为geo2质量的30倍。
44.对比例1一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例1中的方法进行,不同之处在于,步骤s1原料配方如下:bi2o3:2%,sb2o3:3%,nio:1%,co3o4:1.5%,mnco3:1.0%,sno2:0.6%,hfo2:0.2%,geo2:1.0%,硝酸银:0.15%、b2o3:0.2,al(no3)3*9h2o:0.03%,其余为zno;步骤s1中加入hf-sno2球磨替换为加入sno2和hfo2。
45.对比例2一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例1中的方法进行,不同之处在于,将hf-sno2等量替换为hfo2和sno2的烧结混合物,将hfo2和sno2直接按照1:4的质量比研磨混合后在380℃下煅烧50min,然后升温至520℃,并在该温度下煅烧2h后得到hfo2和sno2的烧结混合物。
46.对比例3一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例1中的方法进行,不同之处在于,原料中未添加geo2。
47.对比例4一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例1中的方法进行,不同之处在于,原料中未添加b2o3。
48.对比例5一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例1中的方法进行,不同之处在于,hf-sno2选用制备例2中制得的第一hf-sno2。
49.对比例6一种交流高稳定性避雷器用电阻片的制备方法,按照实施例1中的方法进行,不同之处在于,hf-sno2选用制备例6中制得的第二hf-sno2。
50.性能检测对本技术实施例和对比例中制得电阻片进行4/10μs性能和115℃下交流加速老化kct性能进行检测,其中,d34的电阻片能通过2次100ka 4/10μs大电流测试,统计通过两次
大电流后交流参考电压uref的变化率,结果如下表1:表1:结合实施例中的检测结果,本技术实施例中制得的d34电阻片能通过2次100ka 4/10μs大电流测试,通过两次大电流后交流参考电压uref的变化率小于1%,电阻片经过4/10μs大电流后参电压的变化率大幅降低,解决了电阻片制造中多年来性能不稳定的软肋,而且本技术制得电阻片在115℃下交流加速老化的kct仅为0.7左右,交流加速老化下kct小,具有优异的抗老化性能。
51.参照实施例1与实施例4的检测结果,可以看到,在sno2掺铪的时候,高温烘焙直接采用升温烘焙,途中未降温处理的时候,其通过两次大电流后交流参考电压uref的变化率有所增大,稳定性有所降低,同时抗老化性能也有所降低;再结合实施例1与实施例5的检测结果,可以看到,geo2在去离子水中进行添加的时候,与实施例1中直接添加性能相当,而实施例6-8中在微纳米气泡水中添加的时候,其稳定性和抗老化性能显著提升。
52.再参照实施例1与对比例1的检测结果,对比例1中电阻片原料配方中将hfo2和geo2直接添加后球磨,而实施例1中是sno2掺杂hf后添加,可以看到,实施例1中的稳定性和抗老化性能显著提升;再结合对比例2中的检测结果,将hfo2和sno2先烧结成混合物后添加,其稳定性和抗老化性能相较于实施例1还是较差,实施例1中选择掺杂hf的方式,而且hf元素的离子半径处于sn和zn之间,使得hf在sno2中形成掺杂占位,改变其电化学性能,从而相较于对比例1和2中只是物理烧结方式,显著提高其稳定性和抗氧化性能;再参照对比例3和对比例4的检测结果,本技术电阻片原料中未添加geo2或b2o3的时候,其稳定性和抗老化性能较弱。
53.再参照实施例1与对比例5和对比例6的检测结果,可以看到,电阻片原料中hf-sno2选用单一的第一hf-sno2或第二hf-sno2的时候,其抗老化性能和稳定性较低,当选用单一的第一hf-sno2的时候,由于多孔sno2中多孔结构的引入影响其电化学性能,而选用单一的第二hf-sno2的时候,其溶胶-凝胶法制得的第二hf-sno2由于sno2纳米晶团聚导致其性能较弱,而实施例2中选用两者复配的时候,既由于第一hf-sno2的引入缓解了其团聚导致性能差而且也不会由于多孔结构降低其电化学性能,而且其使得原料掺杂均匀性显著提升其稳定性和抗老化性能。
54.本具体实施例仅仅是对本技术的解释,其并不是对本技术的限制,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,但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
再多了解一些

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