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包郵 氧化鋅壓敏陶瓷制造及應(yīng)用(第二版)

出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2021-12-01
開(kāi)本： B5 頁(yè)數(shù)： 564
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氧化鋅壓敏陶瓷制造及應(yīng)用(第二版) 版權(quán)信息

氧化鋅壓敏陶瓷制造及應(yīng)用(第二版) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)全面系統(tǒng)地總結(jié)了國(guó)內(nèi)外氧化鋅電壓敏陶瓷的理論研究成果，注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，因此總結(jié)了氧化鋅避雷器和壓敏電阻器的關(guān)鍵技術(shù)和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它是迄今為止我國(guó)本全面詳細(xì)論述氧化鋅壓敏陶瓷形成理論、宏觀性能與顯微結(jié)構(gòu)（微結(jié)構(gòu)）的關(guān)系；以及氧化鋅壓敏電阻片制造技術(shù)（包括：原材料、配方、工藝、工藝裝備等）、氧化鋅壓敏電阻器和避雷器等產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能測(cè)試技術(shù)的書(shū)籍。

氧化鋅壓敏陶瓷制造及應(yīng)用(第二版) 目錄

目錄
第二版前言
**版前言
**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3
1.1概述3
1.1.1氧化鋅壓敏電阻的演變歷史與發(fā)展3
1.1.2氧化鋅壓敏陶瓷的制備方法4
1.1.3應(yīng)用領(lǐng)域的拓展6
1.2氧化鋅壓敏陶瓷的物理化學(xué)和顯微結(jié)構(gòu)8
1.2.1氧化鋅壓敏陶瓷產(chǎn)生壓敏性的物理基礎(chǔ)8
1.2.2氧化鋅壓敏陶瓷產(chǎn)生壓敏性的化學(xué)基礎(chǔ)9
1.2.3氧化鋅壓敏陶瓷產(chǎn)生壓敏性的顯微結(jié)構(gòu)10
1.3氧化鋅壓敏陶瓷顯微結(jié)構(gòu)中的物相12
1.3.1主晶相——氧化鋅晶粒12
1.3.2晶界層13
1.3.3晶界層含有的物相15
1.4晶界勢(shì)壘與導(dǎo)電機(jī)理15
1.4.1導(dǎo)電機(jī)理需要解釋的基本現(xiàn)象15
1.4.2不同電場(chǎng)區(qū)域具有代表性的導(dǎo)電理論模型16
1.4.3耗盡層25
1.4.4塊體模型27
1.4.5壓敏電阻的等價(jià)電路27
1.5晶界勢(shì)壘的形成28
1.5.1晶界勢(shì)壘的形成與燒成冷卻過(guò)程的關(guān)系28
1.5.2晶界勢(shì)壘與添加劑的關(guān)系31
1.6氧化鋅壓敏陶瓷的晶界勢(shì)壘高度和寬度35
1.6.1漏電流與溫度的關(guān)系35
1.6.2漏電流與歸一化電壓的關(guān)系及其對(duì)耗盡區(qū)寬度的估計(jì)37
參考文獻(xiàn)40
第2章氧化鋅壓敏陶瓷的電氣性能與測(cè)試方法43
2.1電壓-電流特性43
2.1.1全電壓-電流特性43
2.1.2小電流區(qū)的交流和直流電壓-電流特性45
2.1.3溫度特性46
2.1.4幾何效應(yīng)46
2.2介電特性及損耗機(jī)理的研究47
2.2.1氧化鋅壓敏陶瓷材料的介電譜49
2.2.2阻性電流與電容和壓敏電壓乘積的關(guān)系54
2.2.3介電特性與顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系理論探討54
2.2.4阻性電流與荷電率的關(guān)系56
2.3響應(yīng)特性56
2.3.1響應(yīng)現(xiàn)象56
2.3.2等值電路與響應(yīng)特性的微觀機(jī)理59
2.4耐受能量沖擊特性60
2.4.1能量吸收能力60
2.4.2壓敏電阻的可靠性63
2.4.3失效模式72
2.5壽命及其預(yù)測(cè)72
2.6氧化鋅壓敏陶瓷蛻變機(jī)理的實(shí)際研究76
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(shí)際測(cè)試研究76
2.6.2利用熱刺激電流對(duì)氧化鋅壓敏陶瓷蛻變機(jī)理的研究83
2.6.3氧化鋅壓敏陶瓷體內(nèi)沖擊時(shí)受熱過(guò)程的研究89
2.6.4晶界溫升梯度對(duì)界面態(tài)的影響91
2.6.5氧化鋅壓敏陶瓷遭受沖擊時(shí)的蛻變機(jī)理94
參考文獻(xiàn)100
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103
3.1液相燒結(jié)與固相燒結(jié)103
3.1.1氧化鋅壓敏陶瓷的燒結(jié)特點(diǎn)103
3.1.2液相的形成104
3.1.3液相傳質(zhì)105
3.1.4晶界相的分布107
3.2致密化過(guò)程109
3.2.1坯體的致密化規(guī)律111
3.2.2影響致密化的因素111
3.2.3致密化理論分析113
3.3ZnO-Bi2O3二元系統(tǒng)陶瓷的形成機(jī)理115
3.3.1ZnO-Bi2O3二元系統(tǒng)相圖115
3.3.2ZnO-Bi2O3二元系統(tǒng)的燒成收縮和重量損失116
3.3.3ZnO-Bi2O3二元系統(tǒng)的晶粒尺寸和氣孔118
3.4其他二元和三元系統(tǒng)的形成機(jī)理120
3.4.1二元系統(tǒng)120
3.4.2三元和多元系統(tǒng)122
3.5典型多元氧化鋅壓敏陶瓷形成機(jī)理的基礎(chǔ)研究126
3.5.1晶相組成與相間反應(yīng)126
3.5.2晶相共生關(guān)系的分析131
3.5.3添加劑的作用134
3.5.4實(shí)際應(yīng)用性研究134
3.6晶粒中的次晶界143
3.6.1氧化鋅晶粒中的次晶界現(xiàn)象143
3.6.2影響次晶界的因素144
3.6.3次晶界的形成機(jī)制145
3.6.4次晶界和主晶界對(duì)電氣性能的影響149
3.7對(duì)氧化鋅壓敏陶瓷晶界相研究的*新進(jìn)展153
參考文獻(xiàn)159
第4章氧化鋅壓敏陶瓷的熱處理效應(yīng)和高溫?zé)後岆姮F(xiàn)象161
4.1氧化鋅壓敏陶瓷的熱處理效應(yīng)161
4.1.1熱處理工藝對(duì)氧化鋅壓敏陶瓷性能的影響162
4.1.2熱處理氣氛對(duì)氧化鋅壓敏陶瓷性能的影響165
4.1.3氧在氧化鋅壓敏陶瓷體中擴(kuò)散重要性的實(shí)驗(yàn)證明167
4.1.4熱處理對(duì)氧化鋅陶瓷壓敏性能長(zhǎng)期穩(wěn)定性及對(duì)交流漏電流兩種分量的影響169
4.1.5氧化鋅壓敏電阻熱處理機(jī)理的理論分析181
4.2高溫?zé)後岆姮F(xiàn)象189
4.2.1Bi2O3系和Pr2O3系氧化鋅壓敏陶瓷材料的高溫?zé)後岆姮F(xiàn)象190
4.2.2升溫對(duì)氧化鋅壓敏陶瓷材料的高溫?zé)後岆婋娏鞯挠绊?90
4.2.3熱歷史對(duì)Bi2O3系和Pr2O3系氧化鋅壓敏陶瓷材料的高溫?zé)後岆奍-T曲線的影響191
4.2.4氧化鋅壓敏陶瓷材料的高溫?zé)後岆姮F(xiàn)象的分析討論192
參考文獻(xiàn)194
第二篇氧化鋅壓敏陶瓷電阻片制造工藝
第5章氧化壓敏陶瓷制造用原材料及其質(zhì)量控制199
5.1氧化鋅199
5.1.1氧化鋅的一般性質(zhì)199
5.1.2氧化鋅的半導(dǎo)體性質(zhì)200
5.1.3氧化鋅的制造方法201
5.1.4氧化鋅在氧化鋅壓敏陶瓷的作用、選擇與質(zhì)量控制202
5.2添加物原料206
5.2.1常用添加物原料的一般理化性能206
5.2.2添加物原料的熱性能207
5.2.3添加物原料的X射線衍射分析212
5.2.4添加物原料的pH、粒度分布與顆粒形貌214
5.2.5添加物原料的作用220
5.2.6添加物原料的技術(shù)要求與質(zhì)量控制223
5.3有機(jī)原材料227
5.3.1聚乙烯醇227
5.3.2分散劑232
5.3.3消泡劑238
5.3.4潤(rùn)滑劑239
5.3.5陶瓷粉體成型專用潤(rùn)滑劑240
5.3.6多功能有機(jī)綜合添加劑241
5.3.7增塑劑242
5.3.8乙基纖維素243
5.3.9三氯乙烯243
5.4其他材料243
參考文獻(xiàn)248
第6章氧化鋅避雷器陶瓷電阻片的制造工藝249
6.1氧化鋅陶瓷壓敏電阻配方與工藝設(shè)計(jì)原則249
6.1.1根據(jù)用途設(shè)計(jì)配方249
6.1.2根據(jù)添加物的作用選擇不同添加物成分及添加量249
6.1.3配方與制造工藝的配合265
6.1.4典型的避雷器用氧化鋅壓敏電阻片的生產(chǎn)工藝流程與工藝裝備271
6.2添加劑原料的細(xì)化處理與氧化鋅混合粉料的制備272
6.2.1添加劑配料與細(xì)化處理272
6.2.2添加劑細(xì)磨粒度對(duì)壓敏電阻器主要電氣性能的影響279
6.2.3制備氧化鋅與添加劑混合漿料的膠體物理化學(xué)基礎(chǔ)281
6.3氧化鋅與添加劑混合噴霧造粒粉料的制備287
6.3.1氧化鋅與添加劑混合漿料的制備288
6.3.2噴霧干燥292
6.4粉料含水與坯體成型300
6.4.1含水300
6.4.2干壓成型坯體原理及其重要性302
6.4.3坯體干壓成型對(duì)粉料應(yīng)具備特性的要求304
6.4.4液壓機(jī)的加壓方式與粉體液壓機(jī)的選擇305
6.4.5坯體密度與成型工藝參數(shù)的選擇308
6.4.6干壓成型用模具311
6.5氧化鋅壓敏陶瓷的排結(jié)合劑與預(yù)燒313
6.5.1排除結(jié)合劑313
6.5.2坯體的預(yù)燒315
6.6無(wú)機(jī)高阻層318
6.6.1高阻層的粉料配方318
6.6.2高阻層漿料的制備與涂敷工藝324
6.7玻璃釉326
6.8氧化鋅壓敏陶瓷的燒成328
6.8.1燒成制度的確定應(yīng)考慮的幾個(gè)因素328
6.8.2燒成窯爐及缽具330
6.8.3燒成制度331
6.8.4燒成過(guò)程的環(huán)境氣氛335
6.9磨片與清洗337
6.10熱處理339
6.10.1熱處理對(duì)壓敏電阻器性能的影響340
6.10.2熱處理提高壓敏電阻器抗老化及其他性能的原因342
6.11噴鍍鋁電極347
6.12有機(jī)絕緣涂層352
6.13對(duì)國(guó)內(nèi)外氧化鋅電阻片的解剖分析355
6.13.1對(duì)國(guó)內(nèi)外氧化鋅電阻片配方成分及性能的解剖分析355
6.13.2對(duì)國(guó)內(nèi)外氧化鋅電阻片化學(xué)成分及瓷體微觀結(jié)構(gòu)的分析鑒定360
6.13.3對(duì)分析結(jié)果的討論368
6.13.4近十年我國(guó)氧化鋅電阻片性能水平的提高現(xiàn)狀、原因分析和存在的
主要問(wèn)題373
參考文獻(xiàn)375
第三篇氧化鋅壓敏陶瓷元器件的制造及其應(yīng)用
第7章氧化鋅壓敏電阻器制造及其應(yīng)用379
7.1氧化鋅壓敏電阻器的原理及應(yīng)用379
7.1.1氧化鋅壓敏電阻器的命名379
7.1.2壓敏電阻器的壓敏原理、應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)379
7.1.3我國(guó)壓敏電阻器工業(yè)的發(fā)展概況381
7.1.4多層貼裝片式壓敏電阻器的研究與生產(chǎn)383
7.1.5我國(guó)壓敏技術(shù)的現(xiàn)狀和產(chǎn)品水平384
7.2氧化鋅壓敏電阻器的分類和主要性能參數(shù)386
7.2.1壓敏電阻器的分類386
7.2.2壓敏電阻器性能的主要參數(shù)388
7.3氧化鋅壓敏電阻器的生產(chǎn)工藝及工藝裝備389
7.3.1單片式氧化鋅壓敏電阻器的配方與生產(chǎn)工藝389
7.3.2多層片式壓敏電阻器的配方與生產(chǎn)工藝394
7.4氧化鋅壓敏電阻器芯片的幾何效應(yīng)及其應(yīng)用399
7.4.1氧化鋅壓敏電阻器芯片幾何效應(yīng)問(wèn)題的提出399
7.4.2圓片式氧化鋅壓敏陶瓷幾何效應(yīng)規(guī)律及影響因素400
7.4.3氧化鋅壓敏陶瓷電氣性能產(chǎn)生幾何效應(yīng)的機(jī)理403
7.4.4圓片式氧化鋅壓敏陶瓷幾何效應(yīng)控制及改善途徑411
7.5過(guò)電壓保護(hù)器及其應(yīng)用412
7.5.1產(chǎn)品型號(hào)命名方法及分類412
7.5.2各種壓敏電阻器的特點(diǎn)及其應(yīng)用413
7.5.3氧化鋅壓敏電阻器應(yīng)用及注意事項(xiàng)416
7.5.4過(guò)電壓保護(hù)器結(jié)構(gòu)及性能參數(shù)419
7.5.5雷電過(guò)電壓保護(hù)器的應(yīng)用與選擇421
7.6防雷工程426
7.7多層片式壓敏電阻器及其應(yīng)用427
7.7.1多層片式壓敏電阻器的性能特點(diǎn)、分類與選擇428
7.7.2多層片式壓敏電阻器的應(yīng)用概況430
7.7.3多層片式壓敏電阻器的主要應(yīng)用領(lǐng)域432
7.7.4多層片式壓敏電阻器的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)436
7.8氧化鋅壓敏電阻器的主要性能試驗(yàn)及試驗(yàn)方法437
7.8.1常規(guī)試驗(yàn)437
7.8.2抽查試驗(yàn)437
參考文獻(xiàn)441
第8章氧化鋅避雷器制造及其應(yīng)用442
8.1概述442
8.1.1避雷器的發(fā)展演變歷史442
8.1.2我國(guó)氧化鋅避雷器的研發(fā)及運(yùn)行概況445
8.1.3進(jìn)口ASEA 500kV氧化鋅避雷器退出運(yùn)行后的解剖分析447
8.1.4壓敏電阻器的主要特性451
8.1.5氧化鋅避雷器的特點(diǎn)456
8.2氧化鋅避雷器的設(shè)計(jì)458
8.2.1氧化鋅避雷器的主要特性參數(shù)458
8.2.2氧化鋅避雷器的產(chǎn)品分類461
8.2.3氧化鋅避雷器的型號(hào)461
8.2.4氧化鋅避雷器的標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)產(chǎn)品的技術(shù)要求462
8.2.5氧化鋅避雷器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)470
8.
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氧化鋅壓敏陶瓷制造及應(yīng)用(第二版) 節(jié)選

**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概述 1.1.1氧化鋅壓敏電阻的演變歷史與發(fā)展 1. ZnO壓敏電阻的發(fā)現(xiàn)背景 壓敏材料的發(fā)現(xiàn)和利用是從單晶的壓敏性開(kāi)始的，從20世紀(jì)初到第二次世界大戰(zhàn)前后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了金屬與半導(dǎo)體(如硒(Se)、氧化亞銅(Cu2O)等)的接觸、碳化硅(SiC)晶粒與氧化膜接觸pn結(jié)、單晶硅pn結(jié)等具有壓敏特性。*初只是利用其單向?qū)щ娦灾瞥烧髌鳎?930年將SiC用于制造避雷器。由于這些半導(dǎo)體壓敏元器件的非線性和能量吸收能力有限，不能滿足電力系統(tǒng)和電子線路過(guò)電壓保護(hù)的需要，迫切需要研究開(kāi)發(fā)非線性伏安特性優(yōu)異、能量吸收能力大的壓敏材料和器件。 2. ZnO壓敏陶瓷材料的發(fā)現(xiàn)概況 氧化鋅(ZnO)壓敏陶瓷具有非線性伏安特性，*先發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)60年代初的蘇聯(lián)。后來(lái)，日本松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(Matsushita Electric Industrial Co. Ltd.，以下簡(jiǎn)稱松下電器)的Matsuoka等發(fā)現(xiàn)了ZnO-Bi2O3系壓敏陶瓷。因?yàn)樗麄?先申請(qǐng)發(fā)明與制造專利，所以Matsuoka被公認(rèn)為ZnO壓敏陶瓷的發(fā)現(xiàn)人。 1967年7月，Matsuoka等在研究金屬電極-ZnO陶瓷界面“結(jié)型”壓敏電阻時(shí)，無(wú)意中發(fā)現(xiàn)添加氧化鉍(Bi2O3)的ZnO壓敏陶瓷具有非線性伏安特性；其后進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)又發(fā)現(xiàn)，在以上二元系陶瓷中再添加少量的三氧化二銻(Sb2O3)、三氧化二鈷(Co2O3)、二氧化錳(MnO2)、三氧化二鉻(Cr2O3)等氧化物時(shí)，這種陶瓷的非線性系數(shù)可以達(dá)到50左右，其伏安特性類似于兩個(gè)背靠背串聯(lián)的齊納二極管，但其通流能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于SiC材料，其擊穿電壓(壓敏電壓)可以通過(guò)改變體型元件尺寸方便地加以調(diào)節(jié)，并且可以采用傳統(tǒng)陶瓷工藝制造。 3. ZnO壓敏電阻制造技術(shù)走向世界與發(fā)展 1968年日本松下電器研制的ZNR型壓敏電阻器開(kāi)始制造，并首先用于彩色電視機(jī)中;1970年研制出用于高壓的ZNR，發(fā)表了有關(guān)300V～30kV用壓敏電阻器的新聞公報(bào)，這表明其制造技術(shù)已初步成熟；1971年北海道ZNR生產(chǎn)線開(kāi)工；1973年將ZNR應(yīng)用于高壓和低壓領(lǐng)域中，并在電氣學(xué)會(huì)發(fā)表無(wú)間隙避雷器的研究報(bào)告；1978年研制出汽車用ZNR浪涌吸收器，隨后又研制出低壓ZNR浪涌用、高能ZNR浪涌用、新干線線路及機(jī)車兩用的ZNR浪涌吸收器；1984年研制出低壓用新系列ZNR浪涌吸收器，真空斷路器用、防靜電用、電力電纜用ZNR和耐雷電浪涌吸收器。這些表明壓敏電阻器和避雷器制造技術(shù)已經(jīng)充分成熟。 從1971年向美國(guó)GE公司轉(zhuǎn)讓技術(shù)開(kāi)始至1983年，日本松下電器已先后向日本的明電舍、三菱、日立和NGK礙子公司等多家公司，以及美國(guó)的西屋、瑞典的ASEA、瑞士的BBC和德國(guó)的西門(mén)子等十幾家公司轉(zhuǎn)讓技術(shù)。可以說(shuō)，在迄今擁有ZnO壓敏電阻制造技術(shù)的國(guó)家中，除蘇聯(lián)外*初幾乎都是從日本松下電器及其所轉(zhuǎn)讓的公司引進(jìn)的。 從1967年日本松下電器開(kāi)創(chuàng)ZnO壓敏電阻技術(shù)的新紀(jì)元以來(lái)，已經(jīng)經(jīng)歷了40多年的光輝歷程。回顧這40多年的歷史可以看到，高壓電力系統(tǒng)的避雷器和低壓電子的壓敏電阻器的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在全世界的應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了所有電力設(shè)備和電子設(shè)備。在電子陶瓷材料科學(xué)領(lǐng)域，已經(jīng)形成了一門(mén)利用晶界效應(yīng)，并且不斷發(fā)展的具有代表性的新型材料的邊緣學(xué)科。 1.1.2氧化鋅壓敏陶瓷的制備方法 除了多層片式壓敏電阻器以外，ZnO壓敏陶瓷基本上是按照傳統(tǒng)陶瓷的工藝方法制備。即先將ZnO以外的各種添加劑細(xì)磨到一定粒度，然后與ZnO、硝酸鋁(Al(NO3)3 9H2O)及有機(jī)成分等混合制備成漿料，通過(guò)噴霧干燥制成粉粒料，再經(jīng)過(guò)干壓成型、燒成、熱處理、涂敷電極等工序，制備成為具有所需非線性的電阻片。 近年來(lái)，隨著對(duì)ZnO壓敏陶瓷性能要求的不斷提高，為了從根本上改善材料成分的均勻性，研究了各種工藝方法制備添加劑混合粉料，但其后工序沒(méi)有太大改變。 雖然在成型方面等靜壓、熱等靜壓方法的研究已取得一些成效，在燒成方面采用微波燒結(jié)、紅外燒結(jié)等也有不少報(bào)道，但尚未見(jiàn)到其應(yīng)用于規(guī)模化生產(chǎn)的報(bào)道。ZnO壓敏陶瓷的工藝方法概況見(jiàn)表1.1。 1.ZnO壓敏陶瓷的制造工藝 合成ZnO和其他添加劑原料的方法有：溶膠-凝膠法、溶液和膠體蒸發(fā)法、溶液蒸發(fā)分解法、濕化學(xué)法、熱噴霧分解法和膠體間接合成法。這些研究期望達(dá)到合成成分高度均勻、可控顆粒形狀與尺寸超細(xì)，以制備綜合性能優(yōu)異的陶瓷材料的目的。在工藝上主要研究料漿制備、粉粒干壓成型技術(shù)、瓷片和電極接觸以及側(cè)面絕緣保護(hù)等問(wèn)題。各個(gè)工藝環(huán)節(jié)研究的目的都是為了提高陶瓷體均勻性及加強(qiáng)側(cè)面絕緣，這些也一直是當(dāng)今和今后工藝研究的主要課題。 表1.1 ZnO壓敏陶瓷的工藝方法 2.液相摻雜法的應(yīng)用 我國(guó)提出的溶液法、部分溶液法(即液相摻雜法)可以提高ZnO壓敏電阻片顯微結(jié)構(gòu)均勻性、添加劑分布的均勻性，從而提高其電氣性能，特別是非線性特性和耐受能量沖擊能力。雖然這種方法已提出20年，但是由于料漿制備及噴霧造粒等工藝過(guò)程的難度，直到近幾年才在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。液相摻雜法的應(yīng)用，既可以降低Co和Mn等價(jià)格貴的元素的用量，又可以提高非線性系數(shù)和能量耐受能力，8/20μs通流能力可以達(dá)到5～6kA cm-2。用液相摻雜法制備的瓷片密度大、氣孔率低，通流能力是傳統(tǒng)法的2倍，如表1.2所示。 表1.2液相摻雜法和傳統(tǒng)法制備壓敏電阻片的電氣性能比較(10) 1.1.3應(yīng)用領(lǐng)域的拓展 如前所述，ZnO電壓敏陶瓷*初是從日本松下電器壓敏電阻器的應(yīng)用開(kāi)始的。隨著日本松下電器及其技術(shù)轉(zhuǎn)讓企業(yè)的研究，很快改進(jìn)了配方和工藝，使ZnO電壓敏陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域得到了迅速拓展。20世紀(jì)80年代起，ZnO電壓敏陶瓷材料的應(yīng)用性研究逐漸走進(jìn)了企業(yè)。迄今為止，主要的理論研究工作大多都是在日本和美國(guó)進(jìn)行的。我國(guó)在近20年來(lái)也對(duì)此進(jìn)行了大量研究，并且取得了很有價(jià)值的成果。 1. 主要理論研究課題 (1)以解釋宏觀性能為目的的導(dǎo)電模型和顯微結(jié)構(gòu)的研究(20世紀(jì)60～70年代)； (2)以材料與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為目的的配方機(jī)理和燒結(jié)工藝的研究(70～80年代)； (3)ZnO壓敏陶瓷材料非線性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷难芯?80～90年代)； (4)ZnO壓敏陶瓷復(fù)合粉體制備的研究(80～90年代)； (5)納米材料在ZnO壓敏陶瓷中的應(yīng)用研究(90年代至21世紀(jì)初)； (6) ZnO壓敏陶瓷缺陷結(jié)構(gòu)及老化機(jī)理的研究（21世紀(jì)初至今)。 從20世紀(jì)70年代末到80年代，基礎(chǔ)理論研究取得了重大進(jìn)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至1998年，公開(kāi)發(fā)表的論文和專利說(shuō)明書(shū)等已達(dá)700多篇，其中有關(guān)基礎(chǔ)研究的約占一半。 2.應(yīng)用性的研制開(kāi)發(fā) 在基礎(chǔ)研究成果的推動(dòng)下，20世紀(jì)80～90年代壓敏陶瓷的材料開(kāi)發(fā)速度大大加快，目前已取得的主要成果有： (1)ZnO壓敏陶瓷的電位梯度已從*初的20～150V mm-1擴(kuò)展到5～400V mm-1的幾十個(gè)系列，可以應(yīng)用于從低壓的集成電路到高壓、超/特高壓輸變電系統(tǒng)； (2)開(kāi)發(fā)出大尺寸元件，直徑達(dá)到136mm，2ms方波沖擊電流達(dá)到2500A，脈沖能量耐受能力平均可達(dá)到300J cm-3左右； (3) 多層片式壓敏電阻器以及汽車用85～120℃工作溫度下的高能元件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用； (4) 視在介電常數(shù)小于500的高頻元件； (5) 具有電壓敏-電容雙功能電磁兼容(EMC)元件； (6) 毫秒級(jí)三角波能量密度750J cm-3以上的低壓高能元件； (7) 老化特性好、電能容量大、陡波響應(yīng)快的無(wú)Bi系統(tǒng)的ZnO壓敏元件；

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