氧化鋅壓敏陶瓷制造及應(yīng)用

前言

自20世紀60年代末氧化鋅壓敏陶瓷問世以來，以氧化鋅壓敏電阻片為核心元件組裝而成的氧化鋅避雷器、浪涌保護器、壓敏電阻器和片式壓敏電阻器，作為過電壓保護器已在全世界電力系統(tǒng)、電子線路、微電子線路中得到了廣泛應(yīng)用，被譽為當今過電壓保護器的一場革命。1985年，西安高壓電瓷廠、撫順電瓷廠和西安電瓷研究所聯(lián)合引進了’日本日立公司的氧化鋅避雷器制造技術(shù)和主要工藝裝備。該項技術(shù)的引進，不僅滿足了我國電力工業(yè)迅速發(fā)展和降低絕緣水平對氧化鋅避雷器的需要，而且促進了壓敏電阻器的技術(shù)進步，同時帶動了相關(guān)的原材料、工藝裝備制造和電氣性能測試設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高。經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國已成為氧化鋅避雷器的生產(chǎn)和應(yīng)用大國；壓敏電阻器技術(shù)水平有了很大提高，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大。產(chǎn)品已大量出口東亞、東南亞、中東、美洲和非洲等地區(qū)。我國特高壓交流、直流輸電工程的建設(shè)，對氧化鋅避雷器提出了更高的要求。國外一些知名公司已研發(fā)出性能更加優(yōu)異的氧化鋅避雷器，已有多家公司在我國投資生產(chǎn)。面對這種日益激烈的競爭形勢，我國不少避雷器制造廠家正在研究性能更好的氧化鋅壓敏電阻片。同時，隨著電子、電信工業(yè)的迅速發(fā)展，國內(nèi)外對氧化鋅壓敏電阻器性能要求越來越高、需求量越來越大，氧化鋅壓敏電阻器的生產(chǎn)面臨著產(chǎn)品性能提高和價格降低的雙重壓力。因此，許多從事氧化鋅壓敏陶瓷及其相應(yīng)產(chǎn)品研發(fā)的科技工作者，期待有一本氧化鋅壓敏陶瓷電阻制造及應(yīng)用方面的專著。

內(nèi)容概要

本書內(nèi)容主要包括氧化鋅壓敏陶瓷、避雷器元器件制造材料、配方、正藝及其工藝裝備、產(chǎn)品設(shè)計和性能測試方法等，對我國氧化鋅避雷器和壓敏電阻器科研成果、生產(chǎn)技術(shù)進行了系統(tǒng)總結(jié)，特別在次晶界形成機理、燒成冷卻速度和熱處理工藝作用機理、壓敏陶瓷幾何效應(yīng)等方面具有獨特見解和創(chuàng)新?！　”緯晒╇娮犹沾稍骷难芯咳藛T，特別是從事壓敏電阻器、避雷器專業(yè)設(shè)計和生產(chǎn)的工程技術(shù)人員參考；也可作為高等院校無機材料、電氣工程、電子電器等相關(guān)專業(yè)師生教學(xué)和科研的參考書。

書籍目錄

前言第一篇  氧化鋅壓敏陶瓷基礎(chǔ)理論和電氣性能　第1章　氧化鋅壓敏陶瓷基礎(chǔ)理論    1.1　概論  　  1.1.1　氧化鋅壓敏電阻的演變歷史與發(fā)展　    1.1.2　氧化鋅壓敏陶瓷的制備方法  　  1.1.3　應(yīng)用領(lǐng)域的拓展      1.2　氧化鋅壓敏陶瓷的物理化學(xué)和顯微結(jié)構(gòu)    　1.2.1　氧化鋅壓敏陶瓷產(chǎn)生壓敏性的物理基礎(chǔ)　    1.2.2　氧化鋅壓敏陶瓷產(chǎn)生壓敏性的化學(xué)基礎(chǔ)　    1.2.3　氧化鋅壓敏陶瓷產(chǎn)生壓敏性的顯微結(jié)構(gòu)    1.3　氧化鋅壓敏陶瓷顯微結(jié)構(gòu)中的物相  　  1.3.1　主晶相——氧化鋅晶?！?   1.3.2　晶界層　    1.3.3　晶界層含有的物相    1.4　晶界勢壘與導(dǎo)電機理  　  1.4.1　導(dǎo)電機理需要解釋的基本現(xiàn)象　    1.4.2　不同電壓區(qū)域具有代表性的導(dǎo)電理論模型　    1.4.3　耗盡層  　    1.4.4　塊體模型　    1.4.5　壓敏電阻的等價電路    1.5　晶界勢壘的形成  　  1.5.1　晶界勢壘的形成與燒成冷卻過程的關(guān)系  　    1.5.2　晶界勢壘與添加劑的關(guān)系    1.6　氧化鋅壓敏陶瓷的晶界勢壘高度和寬度  　  1.6.1　漏電流與溫度的關(guān)系　    1.6.2　漏電流與歸一化電壓的關(guān)系及其對耗盡區(qū)寬度的估計    參考文獻　第2章　氧化鋅壓敏陶瓷的電氣性能與測試方法  　2.1　電壓一電流特性　    2.1.1　全電壓一電流特性　    2.1.2　小電流區(qū)的交流和直流電壓一電流特性　    2.1.3　溫度特性    2.2　介電特性及損耗機理的研究  　  2.2.1　氧化鋅壓敏陶瓷材料的介電譜　    2.2.2　阻性電流與電容和壓敏電壓乘積的關(guān)系  　    2.2.3　介電特性與顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系理論探討　    2.2.4　阻性電流與荷電率的關(guān)系    2.3　響應(yīng)特性　    2.3.1　響應(yīng)現(xiàn)象　    2.3.2　等值電路與響應(yīng)特性的微觀機理  　2.4　耐受能量沖擊特性　    2.4.1　能量吸收能力　    2.4.2　壓敏電阻的可靠性　    2.4.3　失效模式  　2.5　壽命及其預(yù)測　  2.6　氧化鋅壓敏陶瓷蛻變機理的實際研究  　  2.6.1  氧化鋅壓敏陶瓷經(jīng)受電流沖擊后伏安特性蛻變規(guī)律的實際測試研究　    2.6.2　利用熱刺激電流對氧化鋅壓敏陶瓷蛻變機理的研究　    2.6.3　氧化鋅壓敏陶瓷體內(nèi)沖擊時受熱過程的研究　    2.6.4　晶界溫升梯度對界面態(tài)的影響　    2.6.5　氧化鋅壓敏陶瓷遭受沖擊時的蛻變機理  　  參考文獻　第3章　氧化鋅壓敏陶瓷的燒結(jié)原理及壓敏功能結(jié)構(gòu)的形成    3.1　液相燒結(jié)與固相燒結(jié)  　  3.1.1　氧化鋅壓敏陶瓷的燒結(jié)特點　    3.1.2　液相的形成　    3.1.3　液相傳質(zhì)　    3.1.4　晶界相的分布　  3.2　致密化過程  　  3.2.1　坯體的致密化規(guī)律　    3.2.2　影響致密化的因素　    3.2.3　致密化理論分析  ……第二篇　氧化鋅壓敏陶瓷電阻片制造工藝第三篇　氧化鋅壓陶瓷元器件的制造及其應(yīng)用

章節(jié)摘錄

插圖：（2）鋁絲的輸送速度要適宜。鋁絲在噴槍口交匯點要調(diào)節(jié)好，使其處于噴出氣壓最大的部位。西安交通大學(xué)電力電子專用設(shè)備廠經(jīng)過改進的HAG—Ⅱ型手持電弧噴槍，根據(jù)實踐已裝配的輸送鋁絲的電機已調(diào)節(jié)好速度。但是要取得最好的噴鍍效果，還需操作者按前述原則掌握調(diào)節(jié)。（3）必須保持電阻片噴鋁端面的清潔無油污，并經(jīng)常清理除油水過濾器。在有油污或水的瓷表面，鋁層是很難密著結(jié)合牢固的。（4）噴鋁前一定要將橡膠套內(nèi)邊緣黏結(jié)的鋁層清理干凈。橡膠套也稱為噴鋁卡，它的作用：一是保護電阻片側(cè)面不會噴上鋁；二是端面圓周留0．5mm左右的邊緣不能噴上鋁，而且要規(guī)整，不得有缺鋁或者偏鋁，更不能有鋁噴射到留邊處。因為缺鋁、偏鋁或鋁層不牢都會影響其通流能力等。檢查和判斷鋁層質(zhì)量最簡便的方法是：用刀片刮鋁面，要用力刮才能將鋁層刮下來，而瓷面仍保留有亮晶晶的鋁，則可認為合格。如果能不費勁地刮下來，而且整片的下來，瓷面未留下鋁，則可判為不合格。產(chǎn)生這種情況的原因，可能與氣壓不足、瓷面太臟（油污、灰塵或水分）或鋁絲短路的電流太低等因素有關(guān)。另外要檢查鋁面是否平整，有無陰影發(fā)暗現(xiàn)象，有無缺鋁或偏鋁等缺陷。

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《氧化鋅電壓敏陶瓷理論及應(yīng)用》由科學(xué)出版社出版。

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