一种高温大功率稀土电阻浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高温大功率稀土电阻浆料及其制备方法，该高温大功率稀土电阻浆料包括功能相、无机粘接相、促烧剂、有机载体，功能相为由微米银粉、钌酸铋粉所组成的复合粉，无机粘接相为由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂所组成的无铅微晶玻璃粉，有机载体为溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂所组成的混合物；该电阻浆料具有以下优点：1、能避免铅对环境、人体造成伤害；2、相容性、湿润性、热性能、电性能、工艺性、适应性好；3、与陶瓷及不锈钢基板结合性好；4、印刷性、烧成性、兼容性好。该制备方法依次包括无机粘接相制备、功能相制备、有机载体制备、电阻浆料制备，且能有效生产制备上述电阻浆料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子材料
，尤其涉及一种基于陶瓷基板、不锈钢基板的高温大功率稀土电阻浆料及其制备方法。
技术介绍
电热材料利用电流热效应的材料，金属类电热材料主要包括贵金属（Pt）、高温熔点金属（W、Mo、Ta、Nb）及其合金、镍基合金和铁铝系合金. 应用最广泛的金属电热材料主要是镍铬合金和铁铝系合金。金属电热材料主要有碳化硅、铬酸镧、氧化锆、二硅化钼等。具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、电热转换效率高等优点，正在逐步取代金属电热材料。传统的电热源一般体积大、能效利用率低、应用不便捷，难以满足现代工业及生活需求。采用厚膜加热技术逐步在国内推广，但只能通过传导、对流作为主要热传递方式，而且产品性能稳定性差，发热体自身温度很高，应用范围和基材选用存在极大限制。作为厚膜加热技术的核心材料，电阻浆料在厚膜加热技术中扮演着十分重要的角色；然而，对于现有的厚膜电阻浆料而言，其普遍存在以下缺陷，具体范围：1、含有对人体、环境造成伤害的铅材料；2、相容性、湿润性、热性能、电性能、工艺性、适应性不强；3、与陶瓷基板、不锈钢基板匹配贴合性较差；4、印刷特性及烧成特性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足而提供一种高温大功率稀土电阻浆料，该高温大功率稀土电阻浆料具有以下优点，具体为：1、选用无铅微晶玻璃粉，有效地避免了铅在研发、使用及废弃后对环境、人体造成伤害；2、稀土氧化物可以有效的改变微晶玻璃粉、功能相的烧结性能、微观结构、致密度、相组成及物理和机械性能，使得电阻浆料的相容性、湿润性、热性能、电性能、工艺性、适应性有显著改进提高；3、与陶瓷基板、不锈钢基板匹配结合性良好；4、印刷特性及烧成特性优良，与厚膜电路用介质浆料、导电浆料具有好的兼容性。本专利技术的另一目的在于提供一种高温大功率稀土电阻浆料制备方法，该高温大功率稀土电阻浆料制备方法能够有效地生产制备上述高温大功率稀土电阻浆料。为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案来实现。一种高温大功率稀土电阻浆料，包括有以下重量份的物料，具体为：功能相 45%-75%无机粘接相 10%-30%促烧剂 0.5%-5%有机载体 10%-29.5%；功能相为由微米银粉、钌酸铋粉所组成的复合粉，微米银粉的粒径值为1 μm -3 μm，钌酸铋粉的粒径值为1µm -3 µm，功能相中微米银粉、钌酸铋粉两种物料的重量份依次为80%-95%、5%-20%；无机粘接相为无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂所组成的混合物，无机粘接相中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂七种物料的重量份依次为20%-70%、10%-50%、1%-15%、5%-30%、10%-30%、1%-10%、1%-10%；有机载体为溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂所组成的混合物，有机载体中溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂五种物料的重量份依次为40%-70%、10%-30%、1%-5%、1%-5%、1%-5%。其中，所述促烧剂为镁、锡、铋、铝、锑、镁化合物、锡化合物、铝化合物、锑化合物中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述稀土氧化物为Sm2O3、Dy2O3、CeO2、Gd2O3、Eu2O3、Nd2O3中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述晶核剂为Li2O、TiO2、ZrO2、BeO、MoO3、Fe2O3、CaF2、P2O5、Al2O3 中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述无铅微晶玻璃粉的粒径值为3μm -5μm。其中，所述溶剂为混合二元酸酯、柠檬酸三丁酯、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述树脂为环氧丙烯酸树脂、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、硝基纤维素、有机硅树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述分散剂为柠檬酸三胺、聚甲基丙烯酸胺、1, 4- 二羟基磺酸胺中的一种或者至少两种所组成的混合物。其中，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚改性有机硅中的一种，所述触变剂为氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种。一种高温大功率稀土电阻浆料制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为：a、制备无机粘接相：将SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂于球磨机中混合均匀，混合物中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂中七种物料的重量份依次为20%-70%、10%-50%、1%-15%、5%-30%、10%-30%、1%-10%、1%-10%，混合均匀后再于熔炉熔炼，熔炼温度为1000℃-1500 ℃，保温时间为2-5小时即得到玻璃熔液，而后将玻璃熔液进行水淬并得到玻璃，最后以蒸镏水为介质对玻璃球磨4-10小时，即得到粒径值为3μm-5μm的无铅微晶玻璃粉；b、制备功能相：将微米银粉、钌酸铋粉混合均匀以制备银-钌酸铋复合粉，银-钌酸铋复合粉中微米银粉、钌酸铋粉两种物料的重量份依次为80%-95%、5%-20%，微米银粉的粒径值为1µm -3 µm，钌酸铋粉的粒径值为1µm -3 µm；c、制备有机载体：将有溶剂，树脂，分散剂，消泡剂、触变剂于60℃水浴中溶解以得到有机载体，并通过调整树脂的含量，以使有机载体的粘度范围为200 mPa·s -300 mPa·s，其中，有机载体中溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂五种物料的重量份依次为70%-80%、15%-20%、1%-5%、1%-5%、1%-5%；d、电阻浆料制备：将功能相、无机粘接相、 促烧剂、有机载体于容器中搅拌分散，而后再进行三辊轧制，以获得粘度范围为200 Pa·s±20 Pa·s的电阻浆料，其中，电阻浆料中功能相、无机粘接相、 促烧剂、有机载体四种物料的重量份依次为60%-70%、10%-15%、0.5%-5%、10%-29.5%。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述的一种高温大功率稀土电阻浆料，其包括有以下重量份的物料：功能相45%-75%、无机粘接相10%-30%、促烧剂0.5%-5%、有机载体10%-29.5%；功能相为由微米银粉、钌酸铋粉所组成的复合粉，微米银粉的粒径值为1 μm -3 μm，钌酸铋粉的粒径值为1µm -3 µm，功能相中微米银粉、钌酸铋粉两种物料的重量份依次为80%-95%、5%-20%；无机粘接相为无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂所组成的混合物，无机粘接相中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂七种物料的重量份依次为20%-70%、10%-50%、1%-15%、5%-30%、10%-30%、1%-10%、1%-10%；有机载体为溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂所组成的混合物，有机载体中溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂五种物料的重量份依次为40%-70%、10%-30%、1%-5%、1%-5%、1%-5%。通过上述物料配比，该高温大功率稀土电阻浆料具有以下优点，具体为：1、选用无铅微晶玻璃粉，有效地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温大功率稀土电阻浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：功能相        45%‑75%无机粘接相    10%‑30%促烧剂        0.5%‑5%有机载体      10%‑29.5%；功能相为由微米银粉、钌酸铋粉所组成的复合粉，微米银粉的粒径值为1 μm ‑3 μm，钌酸铋粉的粒径值为1µm ‑3 µm，功能相中微米银粉、钌酸铋粉两种物料的重量份依次为80%‑95%、5%‑20%；无机粘接相为无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂所组成的混合物，无机粘接相中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂七种物料的重量份依次为20%‑70%、10%‑50%、1%‑15%、5%‑30%、10%‑30%、1%‑10%、1%‑10%；有机载体为溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂所组成的混合物，有机载体中溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂五种物料的重量份依次为40%‑70%、10%‑30%、1%‑5%、1%‑5%、1%‑5%。

【技术特征摘要】
1.一种高温大功率稀土电阻浆料，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：功能相 45%-75%无机粘接相 10%-30%促烧剂 0.5%-5%有机载体 10%-29.5%；功能相为由微米银粉、钌酸铋粉所组成的复合粉，微米银粉的粒径值为1 μm -3 μm，钌酸铋粉的粒径值为1µm -3 µm，功能相中微米银粉、钌酸铋粉两种物料的重量份依次为80%-95%、5%-20%；无机粘接相为无铅微晶玻璃粉，无铅微晶玻璃粉由SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂所组成的混合物，无机粘接相中SiO2、MgO、B2O3、ZnO、Bi2O3、稀土氧化物、晶核剂七种物料的重量份依次为20%-70%、10%-50%、1%-15%、5%-30%、10%-30%、1%-10%、1%-10%；有机载体为溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂所组成的混合物，有机载体中溶剂、树脂、分散剂、消泡剂、触变剂五种物料的重量份依次为40%-70%、10%-30%、1%-5%、1%-5%、1%-5%。2.根据权利要求1所述的一种高温大功率稀土电阻浆料，其特征在于：所述促烧剂为镁、锡、铋、铝、锑、镁化合物、锡化合物、铝化合物、锑化合物中的一种或者至少两种所组成的混合物。3.根据权利要求1所述的一种高温大功率稀土电阻浆料，其特征在于：所述稀土氧化物为Sm2O3、Dy2O3、CeO2、Gd2O3、Eu2O3、Nd2O3中的一种或者至少两种所组成的混合物。4.根据权利要求1所述的一种高温大功率稀土电阻浆料，其特征在于：所述晶核剂为Li2O、TiO2、ZrO2、BeO、MoO3、Fe2O3、CaF2、P2O5、Al2O3 中的一种或者至少两种所组成的混合物。5.根据权利要求1所述的一种高温大功率稀土电阻浆料，其特征在于：所述无铅微晶玻璃粉的粒径值为3μm -5μm。6.根据权利要求1所述的一种高温大功率稀土电阻浆料，其特征在于：所述溶剂为混合二元酸酯、柠檬酸三丁酯、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯中的一种或者至少两种所组成的混合物。7.根据权利要求1所述的一种高温大功率稀土电阻浆料，其特征在于：所述树脂为环氧丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋国辉，苏冠贤，
申请(专利权)人：东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44