提高ZnO压敏电阻片电位梯度的研究

为了进一步提高ZnO压敏电阻片的电位梯度和能量耐受能力,研究了添加剂复合粉体的颗粒度、烧结温度和保温时间对电阻片电位梯度和能量耐受能力的影响。采用细度为(0.4～0.6)μm的添加剂,在1 120℃保温5h,φ56mm的电阻片电位梯度可达(3.2～3.5)kV/cm;在传统添加剂细度的基础上,烧结温度为1 200℃,保温5h可获得梯度为(1.7～1.8)kV/cm,方波为800A的大容量电阻片。从传统电位梯度和高梯度电阻片显微结构分析中得出,晶粒细小化是提高电位梯度的重要途径。尖晶石是晶粒生长的钉扎中心,可以抑制晶粒过分长大,控制尖晶石的颗粒大小、均匀分布是控制和促使ZnO晶粒均匀细小化的关键。     

氧化锌电阻片烧结温度、保温时间与其性能的关系

氧化锌电阻片电气性能的优劣，除受配方组成影响外，还与制造工艺密切相关。本文初步探讨了其制造工艺中烧结温度、保温时间对氧化锌电阻片的各项电气性能的影响。实验证明，选择合理的烧结温度和保温时间是获得电气性能优良的氧化锌电阻片的关键。     

直流ZnO电阻片的研究

为了满足特高压直流避雷器保护特性的要求,对ZnO压敏电阻片的电位梯度、非线性性、老化等电气特性进行深入研究。试验表明:当X(Bi2O3)/X(Sb2O3)的掺杂比例为一定值时,获得较低的残压比和较高的电位梯度;改变侧面无机绝缘层的成分使侧面绝缘层与电阻体在烧结时能紧密结合,同时增加有机绝缘保护层,提高电阻片侧面的表面电阻和侧面的防污能力及抗闪络能力,并可改善电阻片的老化特性;在较低的烧成温度下1 070～1 150℃和较长的保温时间4～7 h可获得高性能的特高压直流避雷器用直流电阻片。     

影响多层片式压敏电阻微观结构形成的几个因素

采用热重分析、差热分析和扫描电镜,研究多层片式压敏电阻的微观结构,分析了有机物、温度对其微观结构形成的影响。建议排胶温度在200～400℃之间,升温速度应缓慢,保证水、溶剂、分散剂、粘合剂等有机物的挥发,避免产生碳。另外,在烧结温度曲线设计上将800℃的保温时间延长,使CO2充分排出。烧结最高温度不能高于内电极金属的熔点,以免造成温度过高使内电极金属扩散到晶界中间,最高温度一般应低于内电极金属熔点40～80℃。且保温时间一般不要超过2 h。     

氧化锌压敏电阻立烧工艺研究

研究了氧化锌压敏电阻立烧工艺中不同的立烧形式及立烧过程中的防倒伏问题，对立烧产品烧结中存在的烧结温度的波动问题及烧结过程中形成的压痕对压敏电阻电性能的影响进行了试验研究     

MgO掺杂对ZnO压敏电阻材料组织及性能的影响

输电系统用氧化锌避雷器的核心部件——氧化锌压敏电阻片,其电压梯度直接影响避雷器的整体使用性能和制造成本。为了进一步改善现役氧化锌压敏电阻片材料的电压梯度及其综合性能,本文以铋系氧化锌材料为基体,探究不同MgO的掺杂量对氧化锌压敏电阻材料微观结构及其性能的影响。实验结果表明,掺杂MgO含量为0.2%mol的样品具有最佳性能:电压梯度U1m A=661.7 V/mm,漏电流IL=9.5μA,非线性系数α=19.5。     

高分散体系探究对高梯度氧化锌电阻片性能的影响

为改善ZnO电阻片综合电气性能,尝试一种马来酸酐及聚氧丙烯烷基醚作为结构单元的共聚物做分散剂,考察了其对料浆分散性、压敏电阻显微结构与综合电气性能的影响.结果 表明:分散剂用量为0.4 wt％时,总浆料的粘度较小,Zeta电位绝对值最高,得到的氧化锌瓷体的针孔率最小,ZnO高梯度氧化锌电阻片综合性能最佳,其电位梯度为336 V/mm,漏电流1μA,非线性系数达到55.9,压比为1.667,2 ms方波电流测试中能够承受18次300 A脉冲电流的冲击.     

微波烧结氧化锌压敏陶瓷的研究进展

综述了近年来微波烧结在氧化锌压敏陶瓷中的研究进展:可提高氧化锌压敏陶瓷加热速率,降低烧结温度,改善材料的显微结构及性能,提高瓷体密度,达到高效节能的目的。但压敏电阻组分较多,微波快速烧结时,组分通过扩散和迁移在微观上均匀分布较难,可能对电性能有一定影响。结合目前国内外微波烧结氧化锌压敏陶瓷的发展现状,指出今后在压敏陶瓷微波烧结中可以采用纳米技术。     

烧结载量的增加对氧化锌压敏电阻性能的影响

采用上下结构的盒状烧钵作为氧化锌压敏电阻片的装钵方式,装钵量从16片、32片、48片、64片、80片提高至96片,对其电位梯度、泄漏电流、压比等进行了分析,试验电阻片为!60mm×21mm。结果表明,80片的装钵量最合理,不仅提高了电阻片的电位梯度,降低了压比,而且单片能耗比以前节省了近1/4,年节省电费20余万元。     

掺杂Y2O3对ZnO-Bi2O3系压敏电阻片性能的影响

掺杂Y2O3可显著提高ZnO-Bi2O3系压敏电阻的电位梯度、能量吸收能力等电气性能,但会引起泄漏电流的增加。研究了不同烧成温度下,掺杂0～1.7%(摩尔分数)Y2O3对ZnO-Bi2O3压敏电阻片电气性能的影响。结果表明,在1140℃下,掺杂0.68%(摩尔分数)Y2O3,可获得具有300V/mm的电位梯度和370J/cm3能量吸收能力的高性能电阻片。此外,以FSM为主成分的“F”无机高阻层适宜于高梯度压敏电阻片的侧面绝缘,加速老化系数KCT小于1。     

利用煤气隧道窑炉烧成ZnO电阻片的初步试验

利用煤气隧道窑炉进行了烧成ZnO电阻片的试验,对比分析了煤气隧道窑炉和推板式电加热窑炉烧结对ZnO电阻片性能的影响。通过调整煤气隧道窑炉烧结曲线对ZnO电阻片各项性能的参数,得出:煤气隧道窑炉的烧结气氛基本适合ZnO电阻片的烧结,不仅保证ZnO电阻片2ms方波、4/10大电流冲击、8/20冲击残压和老化性能等参数,而且成本仅是电热元件窑炉电耗成本的1/5。     

烧结工艺对液相合成（SrPb）TiO3基陶瓷热敏特性影响的研究

本文在液相合成（ＳｒＰｂ）ＴｉＯ３粉的基础上，研究了升温速率、保温时间、烧结温度及降温方式对（ＳｒＰｂ）ＴｉＯ３基陶瓷的Ｖ型ＰＴＣ热敏特性的影响。实验表明：升温速率对其热敏特性影响不大，保温时间和烧结温度的作用是一致的，具有一最佳范围。而降浊方式对材料的热敏特性影响较大。综合各因素的影响，本配方中，样品的烧结制度定为：以２００℃／ｈ的速率升温，在１２５０℃保温１ｈ，炉冷至９５０℃，保温０．５ｈ，再     

直流氧化锌阀片的工艺研究

直流氧化锌阀片与交流阀片虽然有许多共同之处 ,但二者在配方和工艺上却存在很大的差别。笔者在一定的配方设计基础上 ,从改进添加剂的制作工艺以改善添加剂的性能入手 ,研究了烧成工艺对阀片性能的影响 ,并特别对直流阀片的特殊工艺涂布工艺和扩散工艺进行了深入研究。最终通过工艺控制 ,获得了满足要求的直流阀片     

镨系氧化锌非线性电阻微观结构及性能

采用X-射线衍射,扫描电子显微镜和X-射线能谱等方法,分析了镨系和铋系非线性电阻的微观结构;测试了不同烧成温度下镨系氧化锌非线性电阻片的电位梯度、残压比、泄漏电流和体密度。结果表明,镨系氧化锌非线性电阻在组成方面避免了铋系的一些固有缺陷,高温下成分相对稳定;镨系的微观结构只包括ZnO和以氧化镨为主的晶界层,与铋系相比,它增加了晶粒边界层的有效面积。以上两种因素使镨系易于实现较高电位梯度和较大通流容量。烧成温度对镨系及铋系性能的影响比较相似。在配方和工艺设计方面,如何对氧化锌晶粒生长进行有效制约,增加单位厚度晶粒数目,是实现高电位梯度的关键,而综合性能的提高,有赖于在烧成温度范围内对温控点进行有效控制。     

ZnO非线性电阻片掺杂改性的研究

结合测试结果,讨论了稀土氧化物掺杂及烧成工艺对电阻片微观组织结构以及电气性能的影响。结果表明,在传统生产配方中掺入Y2O3等稀土氧化物,通过掺杂改性,可以使电阻片中的晶粒尺寸减小,提高电阻片的电位梯度(达到276.8V/mm);在不同的烧成温度点(1190℃、1220℃、1250℃)下,认为1220℃为最佳烧成温度,此时电阻片的能量吸收能力得到提高,同时其它电气性能如泄漏电流和压比等保持良好。     

高梯度氧化锌电阻片的研制

使用高梯度氧化锌电阻片可以使避雷器小型化。在一定范围内增加Bi2O3、Sb2O3等添加剂的用量及掺加0.4%￣0.6%的Y2O3,有助于提高氧化锌电阻片电位梯度。严格控制原料的松装密度、粒度分布及水分等,如:Co2O3松装密度提高到0.6 g/cm3左右,使用效果良好。使用新型高效混磨设备,循环处理流量可达到5.4m3/h,效率比原来提高了30%以上,改善了电阻片微观均匀性。氧化锌电阻片电位梯度可达350V/mm,长持续时间电流冲击耐受800A。     

Experimental behaviour of composite slabs during the heating and cooling fire stages

Most theoretical and experimental research investigating the effect of fire on structures has previously concentrated only on the structural behaviour during the heating stages of the fire, partly due to the fact that internationally accepted standard fire tests only consider this stage of the fire. Evidence from real fires in real buildings has highlighted that the cooling phase of a fire is equally important and it is possible for structures to fail during this stage of the fire even though they have survived the heating stage up to a maximum fire temperature. This paper provides an insight into the behaviour of composite slabs under different fire scenarios considering both the heating and cooling phase of the fire. Extensive test data is presented which shows the redistribution of moments and strains in the deck and steel mesh, together with displacements during the full duration of the fire. The results show that the behaviour of composite slabs is dependent on the heating rate, the maximum temperature reached and the cooling rate. In terms of overall performance, displacements and the temperature on the non-fire side of the slab are important. For the tests presented in this paper it was shown that one fire scenario resulted in the maximum displacement but another fire scenario resulted in the maximum temperature on the unexposed face. In addition the maximum temperature of the unexposed side of the slab and the mesh reinforcement within the slab occurring during the cooling stages of the fire. This highlights the fact that the performance of structures must be checked in design under a range of possible fire scenarios, which must include both the heating and cooling stages of a fire.     

国外MOA用ZnO电阻片的剖析与思考

对国外五家公司的ZnO电阻片进行了试验,并与已知ZnO电阻片样品配方对比,结果表明,五家样品的压比较低、老化系数呈下降型;其配方成分都含有Ni,D试样几乎不含Si、Cr,但是其方波通流密度较高;虽然与国内样品的显微结构相比,其物相组分相似,无明显的差别,但是多数瓷体中的大气孔较少,端面全喷铝或者留边宽度较窄。据此,提出了从根本上改进配方和工艺,如掺杂Ni,细化添加剂粒度、选择适宜的有机添加剂及添加量,以改善喷雾干燥粉料成分和成型坯体密度的均匀性;根据不同的配方,研究相适应的烧成制度,特别是冷却制度、热处理温度制度等多种思路,以期全面提高我国ZnO电阻片的性能水平。