本發明屬于材料科學領域，特別涉及一種高壓電阻及其制備方法。
背景技術：
zno壓敏電阻相比sic等其它壓敏材料來說，由于其具有優良的非線性系數、良好的浪涌吸收能力以及良好的溫度系數而得到越來越廣泛的應用。隨著電子、電力工業的發展，對電力設備的可靠性、經濟性以及小型化等諸多方面的要求越來越高。高壓壓敏電阻的電壓梯度比普通壓敏電阻的高很多，可以實現相同電壓下減小壓敏電阻重量，減小體積和占地面積，實現輕量化、小型化。目前，避雷器所用壓敏電阻不能滿足避雷器小型化的性能要求。
技術實現要素：
為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種高壓電阻及其制備方法，將稀土氧化物和復合添加劑在高能球磨下預合制備高壓壓敏電阻，具有制備工藝簡單、成本低，易于規模化生產的特點，且制備的材料具有高電壓梯度、高非線性以及低漏電流優良的綜合性能。
為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：
一種高壓壓敏電阻，其原料組成重量百分比為：zno占原料總重量的75-94％、bi2o3占3-13％、mnco3占0.5-2％、co2o3占0.5-2％、cr2o3占1-4％、sio2占0.5-2％、r2o3占0.1-10％，其中r2o3為pr6o11，dy2o3，y2o3中的一種或幾種的任意比例。
一種高壓壓敏電阻的制備方法，步驟如下：
一、將占原料總重量3-13％的bi2o3、0.5-2％的mnco3、0.5-2％的co2o3、0.5-2％的cr2o3、1-4％的ni2o3、0.5-2％的sio2、0.1-10％的r2o3，其中r2o3為pr6o11，dy2o3，y2o3中的一種或幾種，比例任意，按傳統zno壓敏電阻的制備工藝對以上組分進行細磨至250目，并在700℃下預燒2小時，得到復合添加劑；
二、將步驟1中所得煅燒過的復合添加劑采用不銹鋼球、尼龍罐在行星式高能球磨機上加乙醇進行高能球磨，球磨機轉速為200-300轉/分鐘，球、粉、乙醇質量比為20：1：1，球磨5-9小時后，將漿料按傳統陶瓷材料制備工藝進行除鐵和干燥；
三、將步驟二中所制備的復合添加劑和300目的zno粉體按重量比進行混合，其中復合添加劑的用量占總量的6-25％，zno的用量為75-94％，用氧化鋯球為球磨介質，加入原料質量2％的聚乙烯醇水溶液進行球磨1-2小時制成漿料；
四、將步驟3所制備的漿料按傳統zno壓敏電阻的制備工藝進行噴霧造粒、成型、在1000-1050℃燒結和被銀電極工藝。
本發明利用復合添加劑及添加劑高能球磨預合成工藝制備的氧化鋅壓敏電阻，具有綜合性能高，電阻范圍大，性能穩定，易于產業化生產。尤其是其電位梯度得到了顯著提高，因而使壓敏電阻的體積小型化，能夠滿足高電壓壓敏電阻的使用要求。
其性能指標為：
電壓梯度：400-700v/mm；
非線性系數：40-70；
漏電流：≤1μa。
具體實施方式
實施例一
一種高壓壓敏電阻，其原料組成重量百分比為：zno占原料總重量的85.01％、bi2o3占5.95％、mnco3占1.27％、co2o3占1.82％、cr2o3占1.75％、sio2占0.82％、r2o3占3.38％,其中r2o3為pr6o11。
本實施例的制備方法，步驟如下：
一、將占原料總重量5.95％的bi2o3、1.27％的mnco3、1.82％的co2o3、1.75％的cr2o3、0.82％的sio2、3.38％的r2o3,其中r2o3為pr6o11，按傳統zno壓敏電阻的制備工藝對以上組分進行細磨至250目，并在700℃下預燒2小時，得到復合添加劑；
二、將步驟1中所得煅燒過的復合添加劑采用不銹鋼球、尼龍罐在行星式高能球磨機上加乙醇進行高能球磨，球磨機轉速為200轉/分鐘，球、粉、乙醇質量比為20：1：1，球磨5小時后，將漿料按傳統陶瓷材料制備工藝進行除鐵和干燥；
三、將步驟二中所制備的復合添加劑和300目zno粉體按重量比進行混合，其中復合添加劑的用量占總量的14.99％，zno的用量為85.01％，用氧化鋯球為球磨介質，加入原料質量2％的聚乙烯醇水溶液進行球磨2小時制成漿料；
四、將步驟3所制備的漿料按傳統zno壓敏電阻的制備工藝進行噴霧造粒、成型、在1000℃燒結和被銀電極工藝。
本實施例所制的的電阻性能指標為：
電壓梯度：550v/mm；
非線性系數：60；
漏電流：0.8μa。
實施例二
本實施例的制備方法，步驟如下：
一、將占原料總重量5.7％的bi2o3、1.22％的mnco3、1.75％的co2o3、1.67％的cr2o3、0.79％的sio2、7.52％的r2o3，其中r2o3為pr6o11和y2o3，各占3.76％，按傳統zno壓敏電阻的制備工藝對以上組分進行細磨至250目，并在700℃下預燒2小時，得到復合添加劑；
二、將步驟1中所得煅燒過的復合添加劑采用不銹鋼球、尼龍罐在行星式高能球磨機上加乙醇進行高能球磨，球磨機轉速為300轉/分鐘，球、粉、乙醇質量比為20：1：1，球磨8小時后，將漿料按傳統陶瓷材料制備工藝進行除鐵和干燥；
三、將步驟二中所制備的復合添加劑和300目zno粉體按重量比進行混合，其中復合添加劑的用量占總量的18.61％，zno的用量為81.35％，用氧化鋯球為球磨介質，加入原料質量2％的聚乙烯醇水溶液進行球磨1.5小時制成漿料；
四、將步驟3所制備的漿料按傳統zno壓敏電阻的制備工藝進行噴霧造粒、成型、在1050℃燒結和被銀電極工藝。
本實施例所制的的電阻性能指標為：
電壓梯度：600v/mm；
非線性系數：40；
漏電流：0.5μa。