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氧化锌压敏电阻的电性能参数及添加剂的作用

氧化锌压敏电阻的电性能参数及添加剂的作用
氧化锌压敏电阻的电性能参数及添加剂的作用

氧化锌压敏电阻的电性能参数及添加剂的作用

压敏电阻是由在电子级ZnO 粉末基料中掺入少量的电子级Bi 2O 3、Co 2O 3、MnO 2、Sb 2O 3、TiO 2、Cr 2O 3、Ni 2O 3等多种添加剂,经混合、成型、烧结等工艺过程制成的精细电子陶瓷;它具有电阻值对外加电压敏感变化的特性,主要用于感知、限制电路中可能出现的各种瞬态过电压、吸收浪涌能量。

1 氧化锌压敏电阻电性能参数

1.1 压敏电压U 1mA

压敏电阻的电流为1mA 时所对应的电压作为I 随U 迅速上升的电压大小的标准,该电压用U 1mA 表示,称为压敏电压。压敏电压是ZnO 压敏电阻器伏安曲线中预击穿区和击穿区转折点的一个参数,一般情况下是1mA (Φ5产品为0.1mA )直流电流通过时,产品的两端的电压值,其偏差为±0.1%。

1.2 最大连续工作电压MCOV

最大连续工作电压MCOV 指的是压敏电阻在应用时能长期承受的最大直流电压U DC 或最大交流电压有效值 U RMS 。最大直流电压的值为80%~92%U 1mA ,或产品在85℃下,正常工作1000h ,施加的最大直流电压;最大交流电压的值为60%~65% U 1mA ,或产品在85℃下,正常工作1000h ,施加的最大交流电压。

1.3 漏电流 I L

漏电流(mA)也称等待电流,是指压敏电阻器在规定的温度和最大直流电压下,流过压敏电阻器电流。IEC 对漏电流 I L 较为普遍的定义是:环境温度25℃时,在压敏电阻上施加其所属规格的最大连续直流工作电压 U DC 时,流过压敏电阻的直流电流。

一般而言,在材料配方和烧结工艺固定的情况下,漏电流适中的压敏电阻具有较好的安全性和较长的寿命。

1.4 非线性指数α

非线性指数α指压敏电阻器在给定的外加电压作用下,其静态电阻值与动态电阻值之比。 它是一个元件的电阻值是否随电压或电流变化和变化是否敏感的标志。ZnO 压敏电阻器是一种非线性导电电阻。α在预击穿区和击穿区是不同的,一般所指是预击穿区的非线性系数。IEC 规定:

)

/lg(11.01mA mA U U =α(瓷片直径7mm 及以上的压敏电阻) )/lg(101.01.0mA mA U U =

α(瓷片直径5mm 的压敏电阻) IEC 规定的非线性指数实际上只能表示压敏电阻在0.1mA~1mA 或0.01mA~0.1mA 之间的平均非线性指数。由于击穿区的特性接近于直线,而且上述电流区域处于击穿区内,因此IEC 规定的非线性指数可以近似地表示压敏电阻击穿后的整体非线性特性的好坏。

1.5 电压比

电压比指压敏电阻器的电流为1mA 时产生的电压值与压敏电阻器的电流为0.1mA 时产生的电压值之比。

1.6 残压 U R

残压 U R 是指特定波形的浪涌电流流入压敏电阻器时,它两端电压的峰值。一般来说,

流入压敏电阻器的浪涌电流的峰值都在1mA以上,对通用压敏电阻和防雷型压敏电阻而言,所谓特定波形指的是IEC本60060-2: 1973标准规定的8/20 μs标准雷电流波形。

1.7 残压比K R

通过压敏电阻器的电流为某一值时,在它两端所产生的电压称为这一电流值的残压。残压比则是残压与标称电压之比。

残压比K R的定义公式为:

K R =U R/U N

残压比可以比较直观地反应出压敏电阻限制过电压的能力,在压敏材料的研究工作中已得到广泛的应用,在防雷压敏电阻、避雷器阀片和高能型压敏电阻阀片中以成为标准电性能参数。

1.8 限制电压Up

最大限制电压(V)指压敏电阻器两端所能承受的最高电压值。限制电压Up是残压U R的一种特殊形式,也是考核特定规格的压敏电阻抑制瞬态过电压能力的特征指标。限制电压Up实际上是生产厂家向用户承诺的每个规格产品的保护电压水平。

1.9 通流量(最大峰值电流)I m

通流容量(kA)也称通流量,是指在规定的条件(规定的时间间隔和次数,施加标准的冲击电流)下,允许通过压敏电阻器上的最大脉冲(峰值)电流值。目前大多数厂家在说明书中通常给出两个通流量指标,一个是冲击一次的指标,另一个是冲击两次(间隔5分钟)的指标。

1.10 最大能量E m

最大能量E m是指压敏电阻能够耗散的规定波形的浪涌电流或脉冲电流的的最大能量。最大能量是产品能够承受规定次数的2ms方波或10/1000us脉冲电流峰值,这是用户选择防护操作电压用ZnO压敏电阻器时的重要参考值。

1.11 电压温度系数TC

电压温度系数指在规定的温度范围(温度为20℃~70℃)内,压敏电阻器标称电压的变化率,即在通过压敏电阻器的电流保持恒定时,温度改变1℃时,压敏电阻器两端电压的相对变化。严格说,电压温度系数不是一个常数,在不同温度下,TC 值是不同的,不过通常不需要给出TC 与温度的关系曲线。

1.12 电流温度系数

电流温度系数指在压敏电阻器的两端电压保持恒定时,温度改变1℃时,流过压敏电阻器电流的相对变化。

1.13 绝缘电阻

绝缘电阻指压敏电阻器的引出线(引脚)与电阻体绝缘表面之间的电阻值。

1.14 电容量C0

压敏电阻在导通前的电阻值很大,可视为电介质材料,两个电极之间存在着pF级的电容在工频下,如此之小的电容对被保护电路的正常工作几乎没有任何影响,但在高频或数字线路中,如不考虑压敏电阻的电容量,有时会造成信号失真或产生谐振。因此生产厂家应向用户提供压敏电阻的电容量参考数据(一般以最大值或典型值的方式),以便用户设计电路时参考。

1.15 静态电容量(PF)

静态电容量指压敏电阻器本身固有的电容容量。

1.16 响应时间τ

IEEE定义的压敏电阻的响应时间τ并不是压敏电阻材料本身的特性,而是由测试波形、引线、印制电路版的布线方式、外部测试连接线,以及它们所构成的磁环路等外部原因造成

的,根据这一定义,对8/20 μs标准雷电流波或T S>8 μs的电流波,压敏电阻的响应时间τ=0。

1.17 脉冲电流稳定性(一万次冲击寿命)

对压敏电阻施加峰值I a的8/20 μs标准雷电流波,单方向冲击104次,间隔时间10s,I a 的规定值见下表1-1,其后在室温中恢复,恢复时间1~2小时。恢复后压敏电阻器应满足下列要求:

外观检验:不应有可见损伤,且标志清楚。

压敏电压(规定电流下的电压):变化率不大于±10%。

表1-1 各种规格压敏电阻的脉冲电流寿命值I a

通过了一万次冲击寿命考核,定性说明压敏电阻已具有备承受多次雷电流冲击而不损坏的能力。

1.18 额定功率P o(最大平均脉冲功率)

额定功率P o是指在电流脉冲群作用下,压敏电阻器能承受且保持热稳定和不发生结构破坏的最大平均功率。在没有专门要求的情况下,电流脉冲波形为8/20 μs、峰值为I a,冲击104次(每50次改变一次冲击方向),I a的规定值见表1-1。各种规格压敏电阻的额定功率P o的规定值见表1-2。

表1-2 各种规格压敏电阻的额定功率P o的规定值

1.19 温度降额曲线和脉冲电流降额曲线

当脉冲电流的波宽不等于20μs,或脉冲电流的峰值小于一次通流量I m时,压敏电阻能够承受的冲击次数n 将随着电流波宽(等效方波持续时间)和电流峰值的大小发生变化,冲击次数与波宽和峰值之间的关系曲线称为脉冲电流降额曲线。

标准测试条件:温度15℃~35℃,相对湿度45%~75%,气压86kPa~106kPa。表1-3为器件的主要参数及其应用性能

表1-3 器件的主要参数及其应用性能

I—电流;U—电压;C—常数;I R—阻性电流;U ss—稳态电压;R gb—粒界电阻;P G—产生的功率;P o—耗散的功率;W—能量;t—时间。

2 氧化锌压敏电阻添加物

在氧化锌压敏瓷中使用的添加剂很多,表2-1为各种添加剂的主要作用。

表2-1 各种添加剂的主要作用

下面简述几种常用添加剂的作用:

1. Bi2O3。Bi2O3是含铋氧化物压敏瓷的重要添加物。在烧结中,Bi2O3和ZnO、Sb2O3等氧化物发生反应,生成富Bi的液相,促进烧结。在显微结构中,形成富Bi2O3的晶间相,并且一部分Bi被吸附到ZnO晶粒间界上,形成富Bi薄层,产生表面态,从而形成晶界势垒,使压敏瓷的电气性能具有非线性。Bi2O3的含量对势垒高度ΦB、施主密度N d及耗尽层宽度L有显著的影响,Bi2O3在高温烧结时,容易挥发,影响显微结构的均匀性和压敏瓷的寿命特性。Bi2O3挥发越多,残留率越小,则压敏瓷的稳定性越差。因此,烧结时温度不宜太高,保温时间不宜过长,并应该保持Bi的气氛,尽量减少Bi的损失。

2. MnO和Co2O3。Mn和Co可以固溶在ZnO、尖晶石和富Bi2O3相中。它们在各相中的分布与加入到压敏瓷料中的锰、钴氧化物的价态有关。同时,锰、钴氧化物的价态还影响其他阳离子,如Zn2+、Cr2+在各相中的分布。剩余的Mn、Co则偏析在晶界上。MnO显著地改善压敏电阻的非线性。实验表明,Mn在晶界上形成陷阱,从而对电压非线性产生影响。但是,MnO添加过量,会影响压敏瓷的稳定性。Co2O3可提高界面势垒的高度,使泄漏电流减少,显著地提高压敏瓷的稳定性。Co有助于在ZnO界面上形成界面态和陷阱产生非线性。

在烧结中,Mn的作用主要是活化晶界,对晶粒尺寸和气孔率有影响。提高Mn的价态,可以使晶粒尺寸减小,气孔率降低;但如果瓷料中不含Bi和Sb,则Mn的价态对晶粒尺寸和气孔率无影响。Co的作用主要是活化晶粒,不论Bi和Sb存在与否,Co的价态增加,气孔率随之增加,但对晶粒尺寸无影响。MnO和Co2O3的添加量一般在0.1%~3mol%的范围内。

3. Sb2O3。Sb在压敏瓷中主要以尖晶石Zn7Sb2O12的形式存在,剩余部分固溶于富Bi2O3相中。Sb可以抑制Bi2O3挥发,改善压敏瓷的电阻非线性和稳定性,并且使介电常数降低。实验表明,当Sb以Sb2O3的形式加入到压敏瓷料中可以抑制晶粒长大,使U1mA值显著增加;而以尖晶石或焦绿石的形式加入时,Sb是5价,则有利于晶粒的生长。Sb2O3的添加量一般在0.1~3mol%的范围内。

4. Cr2O3。Cr2O3在含Bi2O3系统和无Bi2O3系统中,显示不同的作用。在含Bi2O3系统中,约有4/5的Cr固溶在尖晶石中,其余部分作为施主杂质固溶在ZnO中,以及形成富氧化铋的铬酸盐。Cr可以提高含Bi2O3系统的U1mA值,改善其大电流的耐受能力和长十斤电压作用下的稳定性,但它会使含Bi2O3系统的泄漏电流增加和电阻的非线性略微降低。在无Bi2O3系统中,Cr使其U1mA值降低,并可显著地改善其电阻的非线性。在含Bi2O系中,Cr2O3的添加量为0.1%~2mol%;在无Bi2O3系中,为0.01~0.1mol%。

5. NiO。其作用是提高压敏瓷的U1mA值、方波通流容量和稳定性。添加量为0.1~3mol%。

6. SiO2。其中一部分形成富Bi2O3的硅酸盐,剩余部分在晶界中析出,抑制晶粒生长,提高压敏瓷的U1mA值和稳定性。其添加量一般为0.1~3mol%。

7. Al2O3和Ga2O3。他们可以固溶在ZnO晶粒内,提高ZnO晶粒载流子浓度,降低晶粒电阻率,可改善压敏电阻大电流残压特性,并增加ZnO耗尽层电容。但应注意,Al2O3和Ga2O3会使泄漏电流及其温度系数增大,影响压敏电阻连续电压作用下的寿命特性。Al2O3

有抑制ZnO晶粒长大的作用。通常,添加量为0.001~0.1mol%。

8. TiO2。它可增加ZnO在液相中的溶解度,促进晶粒长大,使压敏电阻的U1mA值降低,并提高冲击电流作用后的电压稳定性。添加量为0.1~3mol%。

9. ZrO2。它可抑制ZnO晶粒长大,提高方波通流容量和冲击电流后的电压稳定性。添加量为0.05~0.5mol%。

10. B2O3。它会在晶界上析出,促进ZnO晶粒长大。使晶界玻化,提高压敏电阻的非线性和寿命特性。添加量为0.005%~1.0mol%。

11. Ti2O3、In2O3和Y2O3。Ti3+、In3+和Y3+的离子半径比较大,它们主要存在于晶界中,使晶界稳定,提高寿命特性。添加量为0.001~0.05mol%。

12. Ag2O3。它再晶界中析出,可以抑制持续工作电压作用下离子的迁移,提高其寿命特性。添加量为0.001~0.3mol%。

13. CaO。它可降低压敏瓷的烧结温度,并偏析于晶界中改善压敏电阻的非线性和减少其泄漏电流,添加量在0.01~2mol%范围内。

14. Pr8O11。在烧结中,Pr8O11被还原成Pr2O3,偏析在晶界上,形成ZnO晶粒—Pr2O3薄膜—ZnO晶粒的结构。Pr8O11的作用是促进烧结,并增加界面态密度;Pr有助于ZnO晶粒的长大和致密化。添加量在0.1%~3mol%范围内。

氧化锌压敏电阻的电性能参数及添加剂的作用

氧化锌压敏电阻的电性能参数及添加剂的作用 压敏电阻是由在电子级ZnO 粉末基料中掺入少量的电子级Bi 2O 3、Co 2O 3、MnO 2、Sb 2O 3、TiO 2、Cr 2O 3、Ni 2O 3等多种添加剂,经混合、成型、烧结等工艺过程制成的精细电子陶瓷;它具有电阻值对外加电压敏感变化的特性,主要用于感知、限制电路中可能出现的各种瞬态过电压、吸收浪涌能量。 1 氧化锌压敏电阻电性能参数 1.1 压敏电压U 1mA 压敏电阻的电流为1mA 时所对应的电压作为I 随U 迅速上升的电压大小的标准,该电压用U 1mA 表示,称为压敏电压。压敏电压是ZnO 压敏电阻器伏安曲线中预击穿区和击穿区转折点的一个参数,一般情况下是1mA (Φ5产品为0.1mA )直流电流通过时,产品的两端的电压值,其偏差为±0.1%。 1.2 最大连续工作电压MCOV 最大连续工作电压MCOV 指的是压敏电阻在应用时能长期承受的最大直流电压U D C 或最大交流电压有效值 U RMS 。最大直流电压的值为80%~92%U 1mA ,或产品在85℃下,正常工作1000h ,施加的最大直流电压;最大交流电压的值为60%~65% U 1mA ,或产品在85℃下,正常工作1000h ,施加的最大交流电压。 1.3 漏电流 I L 漏电流(mA)也称等待电流,是指压敏电阻器在规定的温度和最大直流电压下,流过压敏电阻器电流。IEC 对漏电流 I L 较为普遍的定义是:环境温度25℃时,在压敏电阻上施加其所属规格的最大连续直流工作电压 U DC 时,流过压敏电阻的直流电流。 一般而言,在材料配方和烧结工艺固定的情况下,漏电流适中的压敏电阻具有较好的安全性和较长的寿命。 1.4 非线性指数α 非线性指数α指压敏电阻器在给定的外加电压作用下,其静态电阻值与动态电阻值之比。 它是一个元件的电阻值是否随电压或电流变化和变化是否敏感的标志。ZnO 压敏电阻器是一种非线性导电电阻。α在预击穿区和击穿区是不同的,一般所指是预击穿区的非线性系数。IEC 规定: )/l g (1 1.01mA mA U U =α(瓷片直径7mm 及以上的压敏电阻) )/lg(1 01.01.0mA mA U U =α(瓷片直径5mm 的压敏电阻) IEC 规定的非线性指数实际上只能表示压敏电阻在0.1mA~1mA 或0.01mA~0.1mA 之间的平均非线性指数。由于击穿区的特性接近于直线,而且上述电流区域处于击穿区内,因此IEC 规定的非线性指数可以近似地表示压敏电阻击穿后的整体非线性特性的好坏。 1.5 电压比 电压比指压敏电阻器的电流为1mA 时产生的电压值与压敏电阻器的电流为0.1mA 时产生的电压值之比。 1.6 残压 U R 残压 U R 是指特定波形的浪涌电流流入压敏电阻器时,它两端电压的峰值。一般来说,

氧化锌知识

氧化锌是橡胶和轮胎工业必不可少的添加剂,也用作天然橡胶、合成橡胶及胶乳的硫化活性剂和补强剂以及着色剂。如果将普通氧化 锌制成纳米氧化锌用于橡胶中,则可以充分发挥硫化促进作用,提高橡胶的性能,其用量仅为普通氧化锌的30%~50%。氧化锌表面 积研究是非常重要的,氧化锌表面积检测数据只有采用bet方法检测出来的结果才是真实可靠的,国内目前有很多仪器只能做直接对 比法的检测,现在国内也被淘汰了。 目前国内外比表面积测试统一采用多点bet法,国内外制定出来的比表面积测定标准都是以bet测试方法为基础的,请参看 我国国家标准(gb/t 19587-2004)-气体吸附bet原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由 于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现完全自动化,那测试人员就时刻都不能 离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。f-sorb 2400比表面积分析仪是真正能够实现bet法检测功能的仪器(兼备直接对比法),更重要的f-sorb 2400比表面积分析仪是迄今为 止国内唯一完全自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果与国际一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结 果精确性。 在化学工业中,氧化锌被广泛用作催化剂、脱硫剂,如合成甲醇时作催化剂,合成氨时作脱硫剂;纳米氧化锌的表面高活性 可以提高催化剂的选择性能和催化效率,具有广泛的潜在应用市场。 在涂料工业中,氧化锌除了具有着色力和遮盖力外,又是涂料中的防腐剂和发光剂;此外,纳米氧化锌优异的紫外线屏蔽能力使其在 涂料的抗老化等方面具有更加突出的特性。在医药卫生和食品工业中,氧化锌具有拔毒、止血、生肌收敛的功能,也用于橡皮膏原料,而且对于促进儿童智力发育具有帮助;纳米氧化锌用于食品卫生行业的需求在逐步扩大,但是产品要求也比较严格,尤其是有害 的重金属元素含量。 在玻璃工业中,氧化锌用在特种玻璃制品中;在陶瓷工业中,氧化锌用作助熔剂;在印染工业中,氧化锌用作防染剂;纳米 氧化锌由于颗粒细、活性高,可以降低玻璃和陶瓷的烧结温度,此外利用纳米氧化锌制备的陶瓷釉面更加光洁,而且具有抗菌、防酶、除臭等功效。 氧化锌作用补充: 在电子工业中,氧化锌既是压敏电阻的主原料,也是磁性、光学等材料的主要添加剂。采用纳米氧化锌制备压敏电阻,不仅 具有较低的烧结温度,而且压敏电阻性能得到提高,如通流能力、非线性系数等。纳米氧化锌在光学器件中的应用将随着纳米氧化锌 光学性能的深入研究会取得比较大的突破。 氧化锌是一种白色或微带黄色的细微粉末,易分散在橡胶和乳胶中,是天然橡胶、合成橡胶的补强剂,活性剂及硫化剂,也是白色胶 料的着色剂和填充剂。胶料中加入活性氧化锌后,能使橡胶具有良好的耐磨性,耐撕裂性和弹性。用于油漆、油墨、漆布的着色,印 染工业用的印花防染剂,在火柴工业中用于中和牛皮胶的酸性,增加胶粘效果,医药工业用作橡皮膏的原料,此外也用于颜料锌铬黄、醋酸锌、碳酸锌、氯化锌等的制造,合成甲醇的催化剂,合成氨的脱硫剂,玻璃和釉料生产,颗粒细的活性氧化锌(粒径0.1um左右)可用作聚烯烃和聚氯乙烯等塑料的光稳定剂,氧化锌也用于压敏、光催化、光电极、涂料、彩电显影等领域。 氧化锌作白色颜料。由于活性氧化锌具有良好的活化性能,在橡胶制品中得到了越来越广泛的应用,如在v型带中不仅能等量代替普 通的氧化锌,且能减少1/2—1/3的用量,使橡胶的各种性能指标稳定,硫化性能不受影响,降低了生产成本。细粒的氧化锌可用作 医药品。由于氧化锌对紫外线吸收能力强,人们越来越重视氧化锌在化妆品的应用,如开发的粒径为0.01—0.04um的氧化锌微粒子,其紫外线的吸收率、透明度均比历来用的二氧化钛微粒子好。 用透明氧化锌做的涂膜可有效地防止涂膜变色。这种氧化锌除作化妆品外,还可用作汽车漆、家具建筑材料、油墨、油彩的 原料,也可用于橡胶、塑料的防老化剂。最近开发的食品包装透明薄膜就是将透明氧化锌涂覆在聚乙烯薄膜上,既可提高塑料薄膜的 抗紫外线能力,同时也保护了食品的质量。随着高新技术的发展,人们正在开发利用作为金属、陶瓷的补强材料的氧化锌晶须材料及 陶瓷、塑料过滤膜用材料、气体传感元件、电磁屏蔽材料和大比表面积的氧化锌材料。 氧化锌应用领域 一、橡胶轮胎行业 1、高级黑色及深色橡胶轮胎、子午线轮胎 作用:提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标,并可节省氧化锌用量30%左右。 二、橡胶制品

压敏电阻的工作原理的作用

压敏电阻的工作原理的作用 对于我们设备中使用的压敏电阻,原选用型号为14D101K,实际运行3个月中,此型号压敏电阻经常烧毁。后改为14D121K,实际运行3个月,没有发现烧坏。所以,为指导以后工作,整理并学习此资料,并在整理过程中,发现压敏电阻不应该直接并接在元件的输入端。具体压敏电阻的资料如下 一、压敏电阻的原理 压敏电阻意思是”在一定电流电压范围内电阻值随电压而变”,或者是说”电阻值对电压敏感”的阻器。相应的英文名称叫“VoltageDependentResistor”简写为“VDR”。 随着加在它上面的电压不断增大,它的电阻值可以从MΩ(兆欧)级变到mΩ(毫欧)级。当电压较低时,压敏电阻工作于漏电流区,呈现很大的电阻,漏电流很小;当电压升高进入非线性区后,电流在相当大的范围内变化时,电压变化不大,呈现较好的限压特性;电压再升高,压敏电阻进入饱和区,呈现一个很小的线性电阻,由于电流很大,时

间一长就会使压敏电阻过热烧毁甚至炸裂。正常使用时压敏电阻处于漏电流区,受到浪涌冲击时进入非线性区泄放浪涌电流,一般不能进入饱和区 压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的”氧化锌”(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 二、压敏电阻的作用 压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值”UN”时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。 压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件,可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对IC及其它设备的电路进行保护,防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流(如雷击等)而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的IC或设备电路上,当电压瞬间高于某一数值时,压敏电阻器阻值迅速下降,导通大电流,从而保护IC或电器设备;当电压低于压敏

氧化锌在釉中的作用与用途

氧化锌在使用中应该注意以下几点: 1、在使用前须经过高温煅烧,煅烧温度在1200℃左右。如果不煅烧直接加入生釉中,将会影响釉料的工艺性能。在加入熔块料中则无需煅烧。 2、氧化锌在釉料中用量过大将会影响釉面光泽。 3、氧化锌对某些色釉有不佳影响,尤其是铬釉 氧化锌又名锌白, 一般为白色粉末,无臭无味,高温煅烧后呈现淡黄色,其熔点为1975℃。 氧化锌是一种重要的陶瓷化工熔剂原料,特别在建筑陶瓷墙地砖釉料与低温瓷釉料用量较多。在艺术陶瓷釉料中也广泛使用。 在釉中的作用与用途: 氧化锌在釉中有较强的助熔作用,能够降低釉的膨胀系数,提高产品的热稳定性,同时能增加釉面的光泽与白度,提高釉的弹性。在扩大熔融范围的同时能够增加釉色的光彩。不过在含有铬的黑釉中不宜使用。 概括地讲氧化锌主要用于以下几个方面。 一、用作熔剂:氧化锌在低温熔块釉中作为熔剂使用时, 一般用量在5%~10%之间,在低温生料釉中用量普通为5%左右。 二、用作乳浊剂:在含有Al2O3较高的釉料中加入氧化锌, 可提高釉面的乳浊性。因为氧化锌能与Al2O3生成锌尖晶石 ZnO?Al2O3 晶体。在含锌乳浊釉中,Al2O3能够提高釉面的白度和乳浊度。SiO2则可以提高釉面的光泽。 三、用作结晶剂:在艺术釉结晶釉中,氧化锌是不可缺少的结晶剂,在熔釉急冷却时,就形成为较大的晶体花纹,非常漂亮。在结晶釉中、氧化锌的用量高达20~30%。 四、用以制作钴天蓝釉:氧化锌在钴天蓝釉中是非常重要的助熔剂,它能够使氧化钴在釉中形成美丽的天蓝色。 五、用作陶瓷颜料:由于具有较强的助熔作用,氧化锌可以作为陶瓷颜料的助熔剂,矿化剂及釉料载体。

氧化锌的作用—在橡胶中的作用

氧化锌的作用—在橡胶中 的作用 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

氧化锌的作用——在橡胶中的作用 氧化锌是天然胶乳的活性剂。有时也用作补强剂和着色剂。按其生产方法不同可分为、、三种。它是橡胶工业最重要的无机活性剂,加入胶料不仅能加快硫化速度,还能提高交联度。对噻唑类、次磺酰胺类、胍类、秋兰姆类促进剂有活化作用。广泛用于各类橡胶制品,尤其是用于透明橡胶制品和与食物接触的制品。 工业生产的氧化锌有50%流向橡胶工业。和作为橡胶硫化的重要反应物,是橡胶制造的原料之一。氧化锌和硬脂酸的混合加强了橡胶的硬化度。氧化锌也是汽车轮胎的重要添加剂。除了硫化作用,氧化锌能大大提高橡胶的热传导性能,从而有助于轮胎的散热,保证行车安全。氧化锌添加剂同时也阻止了霉菌生物或紫外线对橡胶的侵蚀。 ⑴.氧化锌在橡胶轮胎行业中作用(高级黑色及深色橡胶轮胎、子午线轮胎):提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标,并可节省用量30%左右。 ⑵. 氧化锌在橡胶制品中作用: ①主要用作橡胶的补强剂,以使橡胶具有良好的耐腐蚀性、抗撕裂性和弹性、伸长率。 ②用于橡胶硫化工艺的促进剂,是多功能橡胶配合剂,主要用于天然胶、合成胶、胶乳的硫化活性剂兼补强剂。

③用作硫化活性剂时,在胶料中分布均匀,与硫化氢的接触面积大,进行界面反应机遇较大,再加上本活性氧化锌产品有活性物质的助催化作用,使氧化锌转化为硫化锌的转化率高。 ④作为硫化氧化剂,其作用是提升促进剂活性,减少促进剂的用量,缩短硫化周期。 ⑤能加快硫化速度,提高硫化胶的导热性,使硫化更彻底。 ⑥在橡胶行业中,特别是透明橡胶制品生产中,活性氧化锌是极好的硫化活性剂。 ⑶. 氧化锌在合成橡胶中作用:作活化剂,硫化促进剂和补强剂,且有着色作用。促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。 ⑷. 氧化锌在天然橡胶中的作用:作硫化活化剂,促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。 ⑸. 氧化锌在中的作用:作活化剂,促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。 ⑹. 氧化锌在白色乳胶中的作用:作着色剂和填充剂。 ⑺. 氧化锌在氯丁橡胶中的作用:作硫化剂及增加导热性能的配合剂。 ⑻. 氧化锌在制鞋业(橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品)中的作用(橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品):提高耐磨性及防老化,延长使用寿命。

《氧化锌避雷器基本原理和作用》

《氧化锌避雷器基本原理和作用》氧化锌避雷器基本原理: 氧化锌避雷器是目前国际上理想的过电压保护器,它采用了氧化锌电阻为主要元件,与传统的碳化硅避雷器相比,大大改无间隙避雷器。因此带来了电器结构特点的根本变化。 当避雷器在正常工作电压下,流过避雷器的电流仅是微安级,当遭受过电压时,避雷器优异的非线性特性发挥了作用,流释放过电压能量,从而防止了过电压对输变电设备的侵害。氧化锌避雷器作用:避雷器的主要作用是保护电气设备免受雷电侵入波过电压和操作过电压对其设备的绝缘损坏。 第二篇:关于氧化锌避雷器带电测量的探讨摘要:氧化性避雷器在运行中,由于阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障,必须对其进行及时的预试,而相邻的电器主设备往往不能及时停运,因而必须采用带电测量的方法对氧化锌避雷器进行测量。在测量中,因不能停电,方法不当、外界电磁干扰等因素往往对试验结果产生很大的影响,采用合理的试验方法,消除因相邻设备带电而带来的电磁干扰显得尤为重要。 关键词:氧化锌避雷器;带电测量;阻性电流分量 引言 氧化锌避雷器因其优越的过电压保护特性而逐步取代了老式的阀式避雷器,在电力系统中得到广泛应用。但氧化锌避雷器阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障,严重时可能会导致爆炸,避雷器

击穿还会导致变电站母线短路,影响系统安全运行。因此,必须对运行中的氧化锌避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验,开展氧化锌避雷器在线监测。由于氧化锌避雷器预试(特别是主变三侧避雷器)必须停运主设备,会影响设备的运行可靠性,而且有时受运行方式的限制无法停运主设备,导致避雷器不能按时预试。因此,氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。 一、氧化锌避雷器的工作原理 氧化锌zno避雷器是20世纪70年代发展起来的一种新型避雷器,它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压(叫压敏电阻),在正常的工作电压下(即小于压敏电压)压敏电阻值很大,相当于绝缘状态,但在冲击电压作用下(大于压敏电压),压敏电阻呈低值被击穿,相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态,是可以恢复的;当高于压敏电压的电压撤销后,它又恢复了高阻状态。因此,在电力线上如安装氧化锌避雷器后,当雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电源线上的电压控制在安全范围内,从而保护了电器设备的安全。 二、氧化锌避雷器带电测试的理论依据 1.氧化锌避雷器带电测试的重要性 氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因,容易引起故障,这将导致主设备得不到保护,严重时可能发生爆炸,影响系统的安全运行。而氧化锌避雷器预试必须停运主设备,会影响设备的运行可靠性,而且有时受运行方式的限制无法停运主设备,导致避雷器

新型氧化锌在橡胶工业中的应用

新型氧化锌在橡胶工业中的应用 市化工厂 坤照黄利炫黄改娟 氧化锌在橡胶工业生产中是主要的无机活性剂、补强剂。自1912年发现氧化锌在橡胶中作为活性剂使用至今仍是硫化体系中最好的活性剂,也是无法取代的活性剂。它与硬脂酸、硫磺、促进剂一起组成硫化体系,加快硫化速度,提高交联密度。但氧化锌行业属消耗资源性行业,锌又是不可再生资源。而我国又是锌资源相对紧缺国家,近几年已成纯粹锌进口国,然而在橡胶制品生产过程中释放出大量的锌,会对环境、人体健康,尤其对水生物造成潜在的危害。因此,研制生产一种低锌、高效、环保的新型纳米ZnO来替代普通氧化锌是橡胶行业、氧化锌行业未来发展的必然趋势,也是未来必走之路。 目前,国氧化锌有普通氧化锌(直接法、间接法)、活性氧化锌、纳米氧化锌,2006年市化工厂又研制生产的第四代纳米级高反应界面活性氧化锌HN-50,采用新工艺、新配方,是一种包敷状纳米活性氧化锌。包敷状纳米活性氧化锌它具有高反应界面、比表面积大、灼烧减量大、

分散性强、有效锌高的特点。因而,在橡胶应用配方中可与99.7%普通间接ZnO同等量使用,且保证胶料物理机械性能不变。属低锌、节能、高效、环保的新型纳米材料。本文主要实验包敷状纳米级高反应界面活性氧化锌HN-50与普通间接法氧化锌99.7%的性能对比。 下面就是市化工厂生产的包敷状纳米级高反应界面活性氧化锌HN-50与(海鸥牌)普通间接法氧化锌99.7%性能对比如下: 一、纳米级高反应界面活性氧化锌HN-50与普通氧化锌化学成份分析如下:(表1) 注:铜、锰、铅含量均采用原子吸收火焰法,比表面积测定采用氮吸附比表面积测定仪。(原子吸收分光光度计

氧化锌压敏陶瓷个人总结

探究掺杂二氧化钛对氧化锌压敏陶瓷 的影响 个人项目总结 学院材料与化学工程学院 专业无机非金属材料与工程 班级 13级无机非2班 指导教师徐海燕 提交日期 2016、1、2 在大三刚开学的时候,李燕老师对我们说我们大三的学生要做一

个CDIO项目,刚听到这个消息的时候,我的心里就在想“完了,自己的实践能力不好,以前从来没有做过这种项目,怎么办呢”,当时不知道怎么办,就按照老师的说法去找指导老师,我和室友一起找的老师是徐海燕老师,刚开始去见老师的时候,什么都没有准备,被老师教育了一顿,后来我们在去见老师的时候,都是先准备好每个人要说的东西,然后这样就不会害怕了,就这样在老师的指导下,我们一点一点把实验给做完,得到了我们想要的东西,在这次试验中,我学到了“学中做,做中学”实验原则和团队合作的实验精神,刚开始做实验的时候,我们一窍不懂,对要做什么,怎么去做一点都不了解,从最开始的实验任务布置下来,到去图书馆网上查找文献资料,再到实验方案的设计,以及后来的实验具体操作过程,我从中间的过程学到了很多知识,从对实验的一无所知,到后来知识的一点一点总结,我感觉到从书本上学到的知识得到了充分的运用。 我们一大组有十个人,后来因为实验的需要,我们学要不同条件下的实验结果,所以我们这一大组分成了三个小组,我们这组有四个人,在我们这四个人之中,每个人都有自己的任务,在每一次老师布置任务下来之后,我们都会分工好每个人需要做的东西,这样每个人都有事情可做,避免了有人偷懒的情况。 经过了差不多一个学期的实验,CDIO就快要结束了,结题汇报很快就要进行了,在整个CDIO项目期间,我感觉最重要的不是实验结果,而是实验过程让我们学到了些什么,需要掌握的知识,实验态度,

PEG-4000在橡胶中起到的作用

PEG-4000在橡胶中起到的作用 ? 聚乙二醇(PEG)这个东西很常用的,各行各业都有用,在橡胶里面主要是中和填料酸性, 加快硫化速度和交联密度,具有良好的水溶性,并与许多有机物组份有良好的相溶性,具有优良的润滑性、保湿性、分散性、还能做抗静电剂及柔软剂。 一般橡胶里面用PEG-4000,如果分子量太低,相容性不好,容易析出,而且是液体,不好添加,分子量太高,单位质量的醇基团少(羟值低),中和酸性效果差点,因为4000的分子量是固体片状,好加工,添加方便,不易析出,中分子量的聚合物,和橡胶相容性好点,所以一般选择PEG-4000。 PEG作用可以概括以下几点: 1.加工助剂,可以提高胶料的压出速度,改善脱模性,并使制品表面光亮,还有助于硫化时水份的排出。在应用于轮胎及橡胶模压制品中时,PEG-4000具有良好的润滑作用, 使制品表面更光滑。在天然橡胶、合成橡胶中的生产工艺中,还可作为内脱模剂。优点是不挥发,不生产灰变,脱模后模具保持洁净。而且模压制品表面也由于它的加入而更加平滑洁净。 2.硫化活性剂,,起到调节生胶和填充剂(特别是白色)结合性能的作用,另有降低门尼,提高硫化速率的作用,特别对噻唑类促进剂有较好的活化作用,可以提高硫化速度和交联程度。尤其是EPDM白CB补强的挤出微波连续硫化的配方中。与金属粘合的制品最好不用PEG 3.酸性填料的活性剂,特别是对白炭黑,可以作为白炭黑的处理剂,以活化硫化体系。湿润白炭黑等酸性填料表面。一个反应是中和,一个类似于覆盖。因为酸性填料会吸附,请注意,是吸附促进剂。使用量和酸性填料的酸性表面积用量等等成正比。我们基本上可以理解为酸性表面已经被中和。当然另外的硫化反应也会出现酸性什么的,比如HS等。那些就交给氧化锌去搞定了 4.活化分散剂,在使用各种填料和色料的胶料中作为活化分散剂时,能减少或消除

压敏电阻特性及选用分析

压敏电阻的原理、选型及设计实例分析压敏电阻的设计 与选型 2013/4/11 16:44:30 关键词:传感技术过电压压敏电阻器保护器 目前压敏电阻绝大多数为氧化锌压敏电阻,本文就不要以氧化锌压敏电阻来介绍原理、选型以及应用实例。 压敏电阻的原理 ZnO压敏电阻实际上是一种伏安特性呈非线性的敏感元件,在正常电压条件下,这相当于一只小电容器,而当电路出现过电压时,它的内阻急剧下降并迅速导通,其工作电流增加几个数量级,从而有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏。 它的伏安特性是对称的,如图(1)a 所示。这种元件是利用陶瓷工艺制成的,它的内部微观结构如图(1)b 所示。微观结构中包括氧化锌晶粒以及晶粒周围的晶界层。氧化锌晶粒的电阻率很低,而晶界层的电阻率却很高,相接触的两个晶粒之间形成了一个相当于齐纳二极管的势垒,这就是一压敏电阻单元,每个单元击穿电压大约为3.5V,如果将许多的这种单元加以串联和并联就构成了压敏电阻的基体。串联的单元越多,其击穿电压就超高,基片的横截面积越大,其通流容量也越大。压敏电阻在工作时,每个压敏电阻单元都在承受浪涌电能量,而不象齐纳二极管那样只是结区承受电功率,这就是压敏电阻为什么比齐纳二极管能承受大得多的电能量的原因。 图1 压敏电阻伏安特性 压敏电阻在电路中通常并接在被保护电器的输入端,如图(2)所示。

图2 压敏电阻在电路中通常并接在被保护电器的输入端 压敏电阻的Zv与电路总阻抗(包括浪涌源阻抗Zs)构成分压器,因此压敏电阻的限制电压为 V=VsZv/(Zs+Zv)。Zv的阻值可以从正常时的兆欧级降到几欧,甚至小于1Ω。由此可见Zv在瞬间流过很大的电流,过电压大部分降落在Zs上,而用电器的输入电压比较稳定,因而能起到的保护作用。图(3)所示特性曲线可以说明其保护原理。直线段是总阻抗Zs,曲线是压敏电阻的特性曲线,两者相交于点Q,即保护工作点,对应的限制电压为V,它是使用了压敏电阻后加在用电器上的工作电压。Vs为浪涌电压,它已超过了用电器的耐压值VL,加上压敏电阻后,用电器的工作电压V小于耐压值VL,从而有效地保护了用电器。不同的线路阻抗具有不同的保护特性,从保护效果来看,Zs越大,其保护效果就越好,若Zs=0,即电路阻抗为零,压敏电阻就不起保护作用了。图(4)所描述的曲线可以说明Zs与保护特性之间的关系。 图3 压敏电阻特性曲线

氧化锌压敏电阻的原理

压敏电阻原理概述 本文就氧化锌压敏电阻的原理、特性、正确选用等问题进行简介,并提供一些应用电路实例供各位参考。 ZnO压敏电阻实际上是一种伏安特性呈非线性的敏感元件,在正常电压条件下,这相当于一只小电容器,而当电路出现过电压时,它的内阻急剧下降并迅速导通,其工作电流增加几个数量级,从而有效地保护了电路中的其它元器件不致过压而损坏,它的伏安特性是对称的,如图(1)a 所示。这种元件是利用陶瓷工艺制成的,它的内部微观结构如图(1)b 所示。微观结构中包括氧化锌晶粒以及晶粒周围的晶界层。氧化锌晶粒的电阻率很低,而晶界层的电阻率却很高,相接触的两个晶粒之间形成了一个相当于齐纳二极管的势垒,这就是一压敏电阻单元,每个单元击穿电压大约为 3.5V,如果将许多的这种单元加以串联和并联就构成了压敏电阻的基体。串联的单元越多,其击穿电压就超高,基片的横截面积越大,其通流容量也越大。压敏电阻在工作时,每个压敏电阻单元都在承受浪涌电能量,而不象齐纳二极管那样只是结区承受电功率,这就是压敏电阻为什么比齐纳二极管能承受大得多的电能量的原因。 压敏电阻在电路中通常并接在被保护电器的输入端,如图(2)所示 压敏电阻的Zv与电路总阻抗(包括浪涌源阻抗Zs)构成分压器,因此压敏电阻的限制电压为V=VsZv/(Zs+Zv)。Zv的阻值可以从正常时的兆欧级降到几欧,甚至小于1Ω。由此可见Zv在瞬间流过很大的电流,过电压大部分降落在Zs上,而用电器的输入电压比较稳定,因

而能起到的保护作用。图(3)所示特性曲线可以说明其保护原理。直线段是总阻抗Zs,曲线是压敏电阻的特性曲线,两者相交于点Q,即保护工作点,对应的限制电压为V,它是使用了压敏电阻后加在用电器上的工作电压。Vs为浪涌电压,它已超过了用电器的耐压值VL,加上压敏电阻后,用电器的工作电压V小于耐压值VL,从而有效地保护了用电器。不同的线路阻抗具有不同的保护特性,从保护效果来看,Zs越大,其保护效果就越好,若Zs=0,即电路阻抗为零,压敏电阻就不起保护作用了。图(4)所描述的曲线可以说明Zs与保护特性之间的关系。

氧化锌在橡胶制品中的作用有哪些

氧化锌在橡胶制品中的作用有哪些? 橡胶用氧化锌在橡胶制品中的作用有哪些?小编 为大家简单介绍一下。 工业生产的氧化锌有50%流向橡胶工业。氧化锌和硬脂酸作为橡胶硫化的重要反应物,是橡胶制造的原料之一。氧化锌和硬脂酸的混合加强了橡胶的硬化度。氧化锌也是汽车轮胎的重要添加剂。除了硫化作用,氧化锌能大大提高橡胶的热传导性能,从而有助于轮胎的散热,保证行车安全。氧化锌添加剂同时也阻止了霉菌生物或紫外线对橡胶的侵蚀。 ⑴ 氧化锌在橡胶轮胎行业中作用(高级黑色及深色橡胶轮胎、子午线轮胎):提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标,并可节省氧化锌用量30%左右。 ⑵ 氧化锌在橡胶制品中作用: ① 活性氧化锌主要用作橡胶的补强剂,以使橡胶具有良好的耐腐蚀性、抗撕裂性和弹性、伸长率。 ② 用于橡胶硫化工艺的促进剂,是多功能橡胶配合剂,主要用于天然胶、合成胶、胶乳的硫化活性剂兼补强剂。 ③ 用作硫化活性剂时,在胶料中分布均匀,与硫化氢的接触面积大,进行界面反应机遇较大,再加上本活性氧化锌产品有活性物质的助催化作用,使氧化锌转化为硫化锌的

转化率高。 ④ 作为硫化氧化剂,其作用是提升促进剂活性,减少促进剂的用量,缩短硫化周期。 ⑤ 能加快硫化速度,提高硫化胶的导热性,使硫化更彻底。 ⑥ 在橡胶行业中,特别是透明橡胶制品生产中,活性氧化锌是极好的硫化活性剂。 ⑶ 氧化锌在合成橡胶中作用:作活化剂,硫化促进剂和补强剂,且有着色作用。促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。 ⑷ 氧化锌在天然橡胶中的作用:作硫化活化剂,促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。 ⑸ 氧化锌在天然乳胶中的作用:作活化剂,促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。 ⑹ 氧化锌在白色乳胶中的作用:作着色剂和填充剂。 ⑺ 氧化锌在氯丁橡胶中的作用:作硫化剂及增加导热性能的配合剂。 ⑻ 氧化锌在制鞋业(橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品)中的作用(橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品):

氧化锌的作用与功效

氧化锌(ZnO),通常称为锌白,是锌的氧化物。不溶于水,溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛用于生产塑料,硅酸盐产品,合成橡胶,润滑剂,油漆,软膏,粘合剂,食品,电池,阻燃剂和其他产品。氧化锌具有大的能带隙和激子结合能,高透明度和优异的室温发光性能。它用于液晶显示器,薄膜晶体管,发光二极管和半导体领域的其他产品。另外,作为纳米材料的微粒氧化锌也已经开始在相关领域中发挥作用。 用途: 标定乙二胺四乙酸二钠的基准物质在锰的氧化还原容量法测定中用以沉淀盐类易水解的元素,如铁、铬、钒、钛和锆等用作硫化氢吸收剂、颜料、半导体。 用于静电湿法复印、干法转印、激光传真通讯、电子。 化学性质: 氧化锌主要以白色粉末或红锌矿石的形式存在。红锌矿中含有的少量锰元素等杂质使得矿石呈现黄色或红色。氧化锌晶体受热时,会有少量氧原子溢出(800 °C时溢出氧原子占总数0.007%),使得物质显现黄色。当温度下降后晶体则恢复白色。 当温度达1975 °C时氧化锌会分解产生锌蒸气和氧气。单质碳可用于氧化锌中锌的还原,在高温条件下发生反应: ·ZnO + C → Zn + CO 氧化锌是一种两性氧化物,难溶于水或乙醇,但可溶于大多数酸,例如盐酸:

·ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H?O 同时可以与强碱反应生成可溶性锌酸盐,例如与氢氧化钠反应:·ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4] 氧化锌在脂肪酸中可发生缓慢的反应,生成相应的羧酸盐,如油酸盐和硬脂酸盐。氧化锌可以与硫化氢发生反应,在工业生产中该反应常用来除去混合气体中的硫化氢: ·ZnO + H2S → ZnS + H2O 氧化锌与浓氯化锌水溶液混合时生成碱式氯化锌,具有类似水泥的硬化性质,常用于牙科手术。氧化锌和磷酸反应生成的四水合磷酸锌(Zn3(PO4)2·4H2O)也具有相同的性质。 氧化锌与镁粉、铝粉、氯化橡胶、亚麻籽油接触会发生剧烈反应,发生起火或爆炸的危险。含有氧化锌的软膏与水混合暴露在紫外线光下则可产生过氧化氢。

集成电路氧化锌压敏电阻器的原理简介与使用性能参数

【集成电路(IC)】氧化锌压敏电阻器的原理简介与使用 【集成电路氧化锌压敏电阻器的原理简介与使用性能参数】 “压敏电阻是中国大陆的名词,意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变",或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。 压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 在中国台湾,压敏电阻器是按其用途来命名的,称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。 一、氧化锌压敏电阻器微观结构及特性 氧化锌压敏电阻器是一种以氧化锌为主体、添加多种金属氧化物、经典型的电子陶瓷工艺制成的多晶半导体陶瓷元件。它的微观结构如图1所示。氧化锌陶瓷是由氧化锌晶粒及晶界物质组成的,其中氧化锌晶粒中掺有施主杂质而呈N型半导体,晶界物质中含有大量金属氧化物形成大量界面态,这样每一微观单元是一个背靠背肖特基势垒,整个陶瓷就是由许多背靠背肖特基垫垒串并联的组合体。图2是压敏电阻器的等效电路。

氧化锌压敏电阻器的典型V-I特性曲线如图3所示: 预击穿区:在此区域内,施加于压敏电阻器两端的电压小于其压敏电压,其导电属于热激发电子电导机理。因此,压敏电阻器相当于一个10MΩ以上的绝缘电阻(Rb远大于Rg),这时通过压敏电阻器的阻性电流仅为微安级,可看作为开路。该区域是电路正常运行时压敏电阻器所处的状态。 击穿区:压敏电阻器两端施加一大于压敏电压的过电压时,其导电属于隧道击穿电子电导机理(Rb与Rg相当),其伏安特性呈优异的非线性电导特性,即: I=CVα 其中I通过压敏电阻器的电流C与配方和工艺有关的常数 V压敏电阻器两端的电压α为非线性系数,一般大于30 由上式可见,在击穿区,压敏电阻器端电压的微小变化就可引起电流的急剧变化,压敏电阻器正是用这一特性来抑制过电压幅值和吸收或对地释放过电压引起的浪涌能量。 上升区:当过电压很大,使得通过压敏电阻器的电流大于约100A/cm2时,压敏电阻器的伏安特性主要由晶粒电阻的伏安特性来决定。此时压敏电阻器的伏安特性呈线性电导特性,即: I=V/Rg 上升区电流与电压几乎呈线性关系,压敏电阻器在该区域已经劣化,失去了其抑制过电压、吸收或释放浪涌的能量等特性。 根据压敏电阻器的导电机理,其对过电压的响应速度很快,如带引线式和专用电极产品,一般响应时间小于25纳秒。因此只要选择和使用得当,压敏电阻器对线路中出现的瞬态过电压有优良的抑制作用,从而达到保护电路中其它元件免遭过电压破坏的目的。 二、特点 (1) 通流容量大 (2) 限制电压低 (3) 响应速度快 (4) 无续流 (5) 对称的伏安特性(即产品无极性) (6) 电压温度系数低 三、氧化锌压敏电阻器应用及注意事项 1、氧化锌压敏电阻器应用原理 压敏电阻器与被保护的电器设备或元器件并联使用。当电路中出现雷电过电压或瞬态操作过电压Vs时,压敏电阻器和被保护的设备及元器件同时承受Vs,由于压敏电阻器响应速度很快,它以纳秒级时间迅速呈

橡胶配方氧化锌粉末

氧化锌粉末 氧化锌[3](英文:Zinc Oxide),俗称锌白,化学式为ZnO,是锌的一种氧化物。难溶于水,可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂,广泛地应用于塑料、陶瓷、玻璃、水泥制品、合成橡胶、润滑油、油漆、药膏、粘合剂、密封剂、颜料、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。自然界中的氧化锌存在于红锌矿中,但工业生产中使用的氧化锌通常以燃烧锌或焙烧闪锌矿的方式取得。 氧化锌也是一种半导体材料。氧化锌的能带隙和激子束缚能较大,透明度高,有优异的常温发光性能,在液晶显示器、隔热玻璃、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。 [编辑本段] 理化常数 CAS编号:1314-13-2 化学式:ZnO 分子量:81.37 外观:白色固体

相对密度:5.606 熔点:1975 °C(分解) 沸点:2360 °C 在水中溶解度:0.16 mg / 100 mL(30 °C) 能带隙:3.3eV 标准摩尔生成焓:-348.0 kJ / mol 标准摩尔熵:43.9 J / (K ·mol) MSDS编号:ICSC 0208 EU分类:对环境有害(N) 警示性质标准词:R50/53(对水生生物有剧毒,可能对水生环境造成长期的不良影响) 安全建议标准词:S60(物质及容器必须按危险废物放置)、S61(防止排向环境) 闪点:1436 °C [编辑本段] 化学性质 氧化锌主要以白色粉末或红锌矿石的形式存在。红锌矿中含有的少量锰元素等杂质使得矿石呈现黄色或红色。氧化锌晶体受热时,会有少量氧原子溢出(800 °C时溢出氧原子占总数0.00 7%),使得物质显现黄色。当温度下降后晶体则恢复白色。 当温度达1975 °C时氧化锌会分解产生锌蒸气和氧气。单质碳可用于氧化锌中锌的还原,在高温条件下发生反应:

压敏电阻的作用及原理

压敏电阻的作用及原理 2008-08-11 20:08 压敏电阻是一种以氧化锌为主要成份的金属氧化物半导体非线性电阻元件;电阻对电压较敏感,当电压达到一定数值时,电阻迅速导通。由于压敏电阻具有良好的非线特性、通流量大、残压水平低、动作快和无续流等特点。被广泛应用于电子设备防雷。 主要参数: *残压:压敏电阻在通过规定波形的大电流时其两端出现的最高峰值电压。 *通流容量:按规定时间间隔与次数在压敏电阻上施加规定波形电流后,压敏电阻参考电压的变化率仍在规定范围内所能通过的最大电流幅值。 *泄漏电流:在参考电压的作用下,压敏电阻中流过的电流。 *额定工作电压:允许长期连续施加在压敏电阻两端的工频电压的有效值。而压敏电阻在吸收暂态过电压能量后自身温度升高,在此电压下能正常冷却,不会发热损坏。 压敏电阻的不足: (1)寄生电容大压敏电阻具有较大的寄生电容,一般在几百至几千微微法的范围。在高频信号系统中会引起高频信号传输畸变,从而引起系统正常运行。 (2)泄漏电流的存在压敏电阻的泄漏电流指标既关系到被保护电子系统的正常运行,又关系到压敏电阻自身的老化和使用寿命。 压敏电阻的损坏形: (3)当压敏电阻在抑制暂态过电压时能量超过其额定容量时,压敏电阻会因过热而损坏,主要表现为短路、开路。 压敏电阻是中国大陆的名词,意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变",或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。 压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 在中国台湾,压敏电阻器是按其用途来命名的,称为"突波吸收器"。压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击(浪涌)抑制器(吸收器)”。 2、压敏电阻电路的“安全阀”作用 压敏电阻有什么用?压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。 3、应用类型 不同的使用场合,应用压敏电阻的目的,作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同, 因而对压敏电阻的要求也不相同,注意区分这种差异,对于正确使用是十分重要的。 根据使用目的的不同,可将压敏电阻区分为两大类:①保护用压敏电阻,②电路功能用压敏电阻。 3.1保护用压敏电阻 (1)区分电源保护用,还是信号线,数据线保护用压敏电阻器,它们要满足不同的技术标准的要求。 (2)根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同,可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型,压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。 (3)根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同,可将压敏电阻区分为浪涌抑制型,高功率型

氧化镁知识及在橡胶中的应用介绍

氧化镁知识及在橡胶中的应用介绍 一、活性氧化镁和普通氧化镁的区别: 1 产品性质 分子式:MgO 分子量:40.30 氧化镁的活性是指氧化镁参与化学或物理化学过程的能力,实质是雏晶表面价键的不饱和性,而晶格的畸变和缺陷加剧了这种键的不饱和性。活性的差异主要来源于氧化镁雏晶的大小及结构不完整等因素。 活性氧化镁与普通氧化镁不同主要表现在: 1)粒度分布适宜,平均粒径一般小于2μm,微观形态为不规则颗粒或近球形颗粒或片状晶体; 2)具有一定的活性,其活性可以用柠檬酸活性(CAA值)标示(其数值越小活性越高),也可用吸碘值表示。 活性氧化镁露置于空气中吸收水分和二氧化碳而使活性降低,有时需要进行化学处理加以保护。其他性质与轻质氧化镁相同。 2.活性是衡量橡胶工业用氧化镁的重要指标 活性氧化镁的比表面积较大,是制备高功能精细无机材料、电子元件、油墨、有害气体吸附剂的重要原料。这种氧化镁由于其颗粒微细化,表面原子与体相原子数的比例较大而具有极高的化学活性和物理吸附能力。由于具有良好的烧结性能,可制成高致密的细晶陶瓷或多功能性氧化镁薄膜,同时具有高活性和高分散性,容易与高聚物或其他材料复合。 活性是衡量橡胶工业用氧化镁的重要指标,活性氧化镁作为一种主要的无机活性剂之一,在胶料中用量较小就能大大提高硫化度。 氧化镁和氧化锌在橡胶中主要是,起到流动性和抗氧能力,增加橡胶的拉伸强度和抗冲击力,氧化镁是含卤橡胶的重要配合剂。 3 橡胶等用途 氧化镁和氧化锌在橡胶中主要是,起到流动性和抗氧能力,增加橡胶的拉伸强度和抗冲击力。其次是:在硫化过程中氧化锌作为活性剂与有机促进剂、硬脂酸、硫黄等的反应发生在氧化锌粒子的表面。由于氧化锌对电子的亲合能大,吸附促进剂的能力强,在硬脂酸的作用下生成可溶于胶料的促进剂锌盐,从而提高其溶解度,并与胺或脂肪酸形成一种锌的络合物,使促进剂更加活泼。硫黄加入络合物中,通过诱导活化作用形成很强的硫化剂。在此过程中氧化锌粒子表面不断地发生反应,粒径不断减小,并消耗氧化锌直到胶料充分硫化。 主要作为丁基橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶和氟橡胶等的促进剂与活化剂;氧化镁的活性可使丁基橡胶的交联密度增大,进而提高了橡胶瓶塞的物理性能;用于粘合剂、塑料、油漆和纸张的填料。医药上用作抗酸剂和轻泻剂,用于胃酸过多和十二指肠溃疡;也可作为陶瓷、玻璃、高级保温材料及氧化镁水泥等原料;高温下具有优良的耐碱性和电绝缘性,热膨胀系数和导热率高,具有良好的光投射性。 缔马(法国)实业作为全球,顶尖镁系产品的生产供应商,研究了不同品牌的氧化镁在不同橡胶中对胶料的硫化性能,力学性能的影响以及轻质氧化镁和活性氧化镁对橡胶硫化性能,力学性能的影响。研究表明,在FKM ,CPE,CR,CIIR,BIIR 中,用活性氧化镁混炼胶的最大转矩大于轻质氧化镁混炼胶。活性相同的氧化镁在不同橡胶的性能也有所差异。

压敏电阻的测量

压敏电阻的测量:压敏电阻一般并联在电路中使用,当电阻两端的电压发生急剧变化时,电阻短路将电流保险丝熔断,起到保护作用。压敏电阻在电路中,常用于电源过压保护和稳压。测量时将万用表置10k档,表笔接于电阻两端,万用表上应显示出压敏电阻上标示的阻值,如果超出这个数值很大,则说明压敏电阻已损 压敏电阻标称参数 压敏电阻用字母“MY”表示,如加J为家用,后面的字母W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量,但不能承受毫安级以上的持续电流,在用作过压保护时必须考虑到这一点。压敏电阻的选用,一般选择标称压敏电压V1mA和通流容量两个参数。 1、所谓压敏电压,即击穿电压或阈值电压。指在规定电流下的电压值,大多数情况下用1mA直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值,其产品的压敏电压范围可以从10-9000V不等。可根据具体需要正确选用。一般V1mA=1.5Vp=2.2V AC,式中,Vp为电路额定电压的峰值。V AC为额定交流电压的有效值。ZnO 压敏电阻的电压值选择是至关重要的,它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电压为220V,则压敏电阻电压值V1mA=1.5Vp=1.5××220V=476V,V1mA=2.2V AC=2.2×220V=484V,因此压敏电阻的击穿电压可选在470-480V之间。 2、所谓通流容量,即最大脉冲电流的峰值是环境温度为25℃情况下,对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言,压敏电压的变化不超过±10%时的最大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命,ZnO压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产品最大通流量。然而从保护效果出发,要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下,实际发生的通流量是很难精确计算的,则选用2-20KA的产品。如手头产品的通流量不能满足使用要求时,可将几只单个的压敏电阻并联使用,并联后的压敏电不变,其通流量为各单只压敏电阻数值之和。要求并联的压敏电阻伏安特性尽量相同,否则易引起分流不均匀而损坏压敏电阻。 压敏电阻器的应用原理 压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件,可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对IC及其它设备的电路进行保护,防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流(如雷击等)而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的IC或设备电路上,当电压瞬间高于某一数值时,压敏电阻器阻值迅速下降,导通大电流,从而保护IC或电器设备;当电压低于压敏电阻器工作电压值时,压敏电阻器阻值极高,近乎开路,因而不会影响器件或电器设备的正常工作。 压敏电阻的选用 选用压敏电阻器前,应先了解以下相关技术参数:标称电压是指在规定的温度和直流电流下,压敏电阻器两端的电压值。漏电流是指在25℃条件下,当施加最大连续直流电压时,压敏电阻器中流过的电流值。等级电压是指压敏电阻中通过8/20等级电流脉冲时在其两端呈现的电压峰值。通流量是表示施加规定的脉冲电流(8/20μs)波形时的峰值电流。浪涌环境参数包括最大浪涌电流Ipm(或最大浪涌电压Vpm和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脉冲宽度Tt、相邻两次浪涌的最小时间间隔Tm以及在压敏电阻器的预定工作寿命期内,浪涌脉冲的总次数N等。 3.1 标称电压选取 一般地说,压敏电阻器常常与被保护器件或装置并联使用,在正常情况下,压敏电阻器两端的直流或交流电压应低于标称电压,即使在电源波动情况最坏时,也不应高于额定值中选择的最大连续工作电压,该最大连续工作电压值所对应的标称电压值即为选用值。对于过压保护方面的应用,压敏电压值应大于实际电路的电压值,一般应使用下式进行选择:

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