一种热敏电阻双层电极及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热敏电阻双层电极及其制备方法，该双层电极包括基体和电极层，所述电极层为双层结构，由内至外分别为惰性金属层和铜层，采用真空蒸镀的方式覆盖于基体表面。该双层电极具有导电性能好，耐高温，稳定性好的特点。电极层的内层为铜电极的阻挡层，采用惰性金属制成，能有效防止铜电极扩散到基体上的现象发生，并能阻止铜电极的氧化；而采用真空蒸镀的方式制备电极，能使得电极层与基体之间欧姆接触良好，提高电极的导电性能；高温下的蒸镀使得电极具有良好的耐高温性能。

A Thermistor Double-Layer Electrode and Its Preparation Method

The invention discloses a thermistor double-layer electrode and a preparation method thereof. The double-layer electrode comprises a substrate and an electrode layer. The electrode layer is a double-layer structure, which consists of an inert metal layer and a copper layer from inside to outside, and is covered on the substrate surface by vacuum evaporation. The double-layer electrode has the characteristics of good conductivity, high temperature resistance and good stability. The inner layer of the electrode layer is the barrier layer of the copper electrode, which is made of inert metal. It can effectively prevent the diffusion of the copper electrode to the substrate and prevent the oxidation of the copper electrode. The preparation of the electrode by vacuum evaporation can make the ohmic contact between the electrode layer and the substrate good and improve the conductivity of the electrode. The electrodes have good high temperature resistance by evaporation at low temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种热敏电阻双层电极及其制备方法
本专利技术属于电极材料领域，具体涉及一种热敏电阻双层电极及其制备方法。
技术介绍
铜是一种过渡元素，化学符号Cu，英文copper，原子序数29。纯铜是柔软的金属，表面刚切开时为红橙色带金属光泽，单质呈紫红色。延展性好，导热性和导电性高，因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料，也可用作建筑材料，可以组成众多种合金。铜合金机械性能优异，电阻率很低。铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域。铜导电性能强，成本低，是制作电极材料的极佳原料，但铜作为电极使用时，容易扩散到基体上，且铜极易氧化，会对电极的导电性能造成损失，因此需要在铜电极与基体之间制备阻挡层以防止损害电极现象的发生。真空蒸镀，简称蒸镀，是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料(或称膜料)并使之气化，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。蒸镀是使用较早、用途较广泛的气相沉积技术，具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。现有技术中，一般采用浸镀的方式丝网印刷导电浆料至基体上制成电极，该方法制备的电极通常无法顾及到电极层与基体的欧姆接触，致使电极导电性能有所下降。CN104124014A公开了一种双层NTC热敏电阻及其制备方法，其采用Ag、Au、Pt、Pd等贵金属作为电极材料，成本过高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种热敏电阻双层电极及其制备方法，采用在铜电极与基体之间添加惰性金属阻挡层的方式防止铜电极扩散到基体上，并能有效阻止铜电极的氧化，采用真空蒸镀的方式使得电极层与基体之间的欧姆接触良好，改善热敏电阻的性能。一种热敏电阻双层电极，包括基体和电极层，所述电极层为双层结构，由内至外分别为惰性金属层和铜层，采用真空蒸镀的方式覆盖于基体表面。优选的，所述惰性金属层的厚度为1～2μm。优选的，所述铜层的厚度为1～6μm。优选的，所述基体为硅基板或陶瓷基体，所述惰性金属层的材质为Cr、Ni、Mo中的一种。一种热敏电阻双层电极的制备方法，包括以下步骤：步骤1)将基体清洗干净，干燥后备用；步骤2)将惰性金属与铜进行球磨处理，之后分别置于水冷坩埚中作为蒸发源；步骤3)将步骤1)所述基体和步骤2)所述蒸发源置于镀膜室中，对基体进行加热，之后对镀膜室进行抽真空处理，再对蒸发源通电，进行蒸镀材料的预热，然后加大电量，使蒸镀材料迅速达到蒸发温度，进行真空蒸镀；步骤4)采用真空蒸镀时，先对惰性金属材料进行蒸镀，之后再蒸镀铜金属材料，达到标准后盖住蒸发源并停止加热，取出镀有材料的基体，即得到所述热敏电阻双层电极。优选的，步骤3)所述预热的温度为1000～1200℃。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的双层电极具有导电性能好，耐高温，稳定性好的特点。电极层的内层为铜电极的阻挡层，采用惰性金属制成，能有效防止铜电极扩散到基体上的现象发生，并能阻止铜电极的氧化；而采用真空蒸镀的方式制备电极，能使得电极层与基体之间欧姆接触良好，提高电极的导电性能；高温下的蒸镀使得电极具有良好的耐高温性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步阐述。实施例1一种热敏电阻双层电极，包括基体和电极层，所述基体采用陶瓷基体，所述电极层为双层结构，由内至外分别为Cr层和Cu层，采用真空蒸镀的方式覆盖于基体表面。该双层电极的制备方法如下：(1)将陶瓷基体用去离子水清洗干净，置于干燥箱中110℃恒温干燥1h，备用。(2)将Cr与Cu进行球磨处理，之后分别置于水冷坩埚中作为蒸发源。(3)将陶瓷基体和蒸发源置于镀膜室中，对基体进行加热至500℃，将基体表面的气体脱附，之后对镀膜室进行抽真空处理，真空度为10-4MPa，再对蒸发源通电加热至1000℃，进行蒸镀材料的预热，然后加大电量，使蒸镀材料迅速达到蒸发温度2700℃，进行真空蒸镀。(4)采用真空蒸镀时，先对Cr进行蒸镀，当Cr层厚度达到1μm后，再蒸镀Cu，当Cu层厚度达到6μm后，盖住蒸发源并停止加热，取出镀有材料的陶瓷基体，即得到所述热敏电阻双层电极。实施例2一种热敏电阻双层电极，包括基体和电极层，所述基体采用硅基板，所述电极层为双层结构，由内至外分别为Ni层和Cu层，采用真空蒸镀的方式覆盖于基体表面。该双层电极的制备方法如下：(1)将硅基板用去离子水清洗干净，置于干燥箱中105℃恒温干燥1.5h，备用。(2)将Ni与Cu进行球磨处理，之后分别置于水冷坩埚中作为蒸发源。(3)将硅基板和蒸发源置于镀膜室中，对基体进行加热至600℃，将基体表面的气体脱附，之后对镀膜室进行抽真空处理，真空度为10-4MPa，再对蒸发源通电加热至1100℃，进行蒸镀材料的预热，然后加大电量，使蒸镀材料迅速达到蒸发温度2800℃，进行真空蒸镀。(4)采用真空蒸镀时，先对Ni进行蒸镀，当Ni层厚度达到2μm后，再蒸镀Cu，当Cu层厚度达到1μm后，盖住蒸发源并停止加热，取出镀有材料的硅基板，即得到所述热敏电阻双层电极。实施例3一种热敏电阻双层电极，包括基体和电极层，所述基体采用陶瓷基体，所述电极层为双层结构，由内至外分别为Mo层和Cu层，采用真空蒸镀的方式覆盖于基体表面。该双层电极的制备方法如下：(1)将陶瓷基体用去离子水清洗干净，置于干燥箱中110℃恒温干燥1h，备用。(2)将Mo与Cu进行球磨处理，之后分别置于水冷坩埚中作为蒸发源。(3)将陶瓷基体和蒸发源置于镀膜室中，对基体进行加热至700℃，将基体表面的气体脱附，之后对镀膜室进行抽真空处理，真空度为10-4MPa，再对蒸发源通电加热至1200℃，进行蒸镀材料的预热，然后加大电量，使蒸镀材料迅速达到蒸发温度4700℃，进行真空蒸镀。(4)采用真空蒸镀时，先对Mo进行蒸镀，当Mo层厚度达到1.5μm后，降低温度至2700℃蒸镀Cu，当Cu层厚度达到4μm后，盖住蒸发源并停止加热，取出镀有材料的陶瓷基体，即得到所述热敏电阻双层电极。对比例1一种热敏电阻铜电极，其制备方法如下：(1)将陶瓷基体用去离子水清洗干净，置于干燥箱中110℃恒温干燥1h，备用。(2)将Cu进行球磨处理，之后置于水冷坩埚中作为蒸发源。(3)将陶瓷基体和蒸发源置于镀膜室中，对基体进行加热至500℃，将基体表面的气体脱附，之后对镀膜室进行抽真空处理，真空度为10-4MPa，再对蒸发源通电加热至1000℃，进行蒸镀材料的预热，然后加大电量，使蒸镀材料迅速达到蒸发温度2700℃，进行真空蒸镀。(4)当Cu层厚度达到3μm后，盖住蒸发源并停止加热，取出镀有材料的陶瓷基体，即得到所述热敏电阻电极。对比例2一种热敏电阻双层电极，其制备方法如下：(1)将陶瓷基体用去离子水清洗干净，置于干燥箱中110℃恒温干燥1h，备用。(2)将Cr与Cu分别进行处理制成导电浆料。(3)采用250目丝网印刷机，先对陶瓷基体进行局部丝网印刷含Cr的导电浆料，静置10min后150℃烘干，再印刷一层含Cu的导电浆料，静置10min后150℃烘干。(4)将陶瓷基体快速冷却至室温，即得到所述热敏电阻双层电极。测试例1将实施例1～3和对比例1～2制备的电极各取100件，放置在空气中，室温条件下观察1天，之后进行性能测试，测试结果如表1所示。耐热性能测试：MIL-ST本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热敏电阻双层电极，其特征在于，包括基体和电极层，所述电极层为双层结构，由内至外分别为惰性金属层和铜层，采用真空蒸镀的方式覆盖于基体表面。

【技术特征摘要】
1.一种热敏电阻双层电极，其特征在于，包括基体和电极层，所述电极层为双层结构，由内至外分别为惰性金属层和铜层，采用真空蒸镀的方式覆盖于基体表面。2.根据权利要求1所述的一种热敏电阻双层电极，其特征在于，所述惰性金属层的厚度为1～2μm。3.根据权利要求1所述的一种热敏电阻双层电极，其特征在于，所述铜层的厚度为1～6μm。4.根据权利要求1所述的一种热敏电阻双层电极，其特征在于，所述基体为硅基板或陶瓷基体，所述惰性金属层的材质为Cr、Ni、Mo中的一种。5.权利要求1～4任一项所述的一种热敏电阻双层电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)将基...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪雪婷，
申请(专利权)人：江苏时瑞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32