能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及HTCC发热电阻浆料技术领域，尤其是一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料及其制备方法。一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料，按照质量份数包括如下成分：金属粉67.5份、碳化金属粉7.5份、二氧化钛粉体1.5份、无水乙醇30份，松油醇18.8份，聚乙烯醇缩丁醛PVB3.76份，蓖麻油0.94份。采用金属钨粉为发热电阻浆料的功能相，掺杂纳米碳化钨粉增加电阻的致密性，并同时促进钨粉的烧结，增加钨粉烧结后的晶粒尺寸，在电阻浆料中添加二氧化钛以提高同发热电路接触处的绝缘相中氧化铝晶粒尺寸，减少晶界。

【技术实现步骤摘要】
能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料及其制备方法
本专利技术涉及HTCC发热电阻浆料
，尤其是一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料及其制备方法。
技术介绍
高温共烧陶瓷加热器在汽车、卫浴和电子工具领域得到了普遍的应用。该加热器一般采用高温共烧结技术路线制备，通常简称为HTCC。目前最常见的是以普通钨粉为导电功能相来制备发热电阻浆料和发热电阻，以氧化铝陶瓷来制备绝缘相和产品基体，产品表面最高加热温度可以到1000度。通常，该发热电阻在高温和电场的作用下电阻值会逐渐衰变增大，最终导致电路失效，产品寿命明显降低。一般直流电压加热时，在表面1000度的发热温度下，连续工作120小时，电阻会增加30%，产品基本失效。发热电阻在高温和电场作用下逐渐衰变增大的主要原因是构成电阻的金属钨在高温和电场的双重作用下发生原子迁移，由电阻位置部分向两侧的绝缘相不断迁移，而且其迁移主要是沿绝缘相的氧化铝晶界发生。最终导致电阻位置的钨或者钼持续减少，电阻值逐渐变大，最终导致电路失效。
技术实现思路
为了克服现有的HTCC发热电阻浆料存在的不足，本专利技术提供了一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料及其制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料，按照质量份数包括如下成分：金属粉60-75份、碳化金属粉5-10份、二氧化钛粉体1-3份、无水乙醇20-40份，松油醇15-22份，聚乙烯醇缩丁醛PVB2-5份，蓖麻油0.5-1.5份。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，金属粉67.5份、碳化金属粉7.5份、二氧化钛粉体1.5份、无水乙醇30份，松油醇18.8份，聚乙烯醇缩丁醛PVB3.76份，蓖麻油0.94份。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，金属粉为钨粉或钼粉或铼粉。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，金属粉的直径为1.0微米，碳化金属粉的直径为20纳米。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，碳化金属粉为碳化钨粉或碳化钛粉。一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料的制备方法，包括如下步骤，步骤一：称量金属粉、碳化金属粉、二氧化钛粉体、无水乙醇放入球磨罐中球磨24小时，混合均匀制得初料；步骤二：将混合后的初料进行烘干，烘干一般在烤箱中，温度设定110度，保温12小时；步骤三：将步骤二中烘干后的材料采用250目筛子进行过筛制成混合粉体备用；步骤四：称量松油醇，聚乙烯醇缩丁醛PVB，蓖麻油放入容器中水浴加热60℃，搅拌至聚乙烯醇缩丁醛PVB完全溶解制成有机粘结剂；步骤五：将步骤三中的混合粉体以及步骤四中的有机粘结剂搅拌后放入三辊轧机，辊轧30分钟混合均匀，制得发热电阻浆料。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，步骤四种聚乙烯醇缩丁醛PVB的聚合度N为5000-8000。本专利技术的有益效果是，采用金属钨粉为发热电阻浆料的功能相，掺杂纳米碳化钨粉增加电阻的致密性，并同时促进钨粉的烧结，增加钨粉烧结后的晶粒尺寸。在电阻浆料中添加二氧化钛以提高同发热电路接触处的绝缘相中氧化铝晶粒尺寸，减少晶界。从自身晶粒长大和减少迁移通道二个方面强化迁移阻力，并最终能够抑制发热电路中钨的高温迁移。一般直流电压加热时，在表面1000度的发热温度下，连续工作120小时，电阻会增加2-3%，产品稳定可靠。具体实施方式一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料，按照质量份数包括如下成分：金属粉60-75份、碳化金属粉5-10份、二氧化钛粉体1-3份、无水乙醇20-40份，松油醇15-22份，聚乙烯醇缩丁醛PVB2-5份，蓖麻油0.5-1.5份。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，金属粉67.5份、碳化金属粉7.5份、二氧化钛粉体1.5份、无水乙醇30份，松油醇18.8份，聚乙烯醇缩丁醛PVB3.76份，蓖麻油0.94份。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，金属粉为钨粉或钼粉或铼粉。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，金属粉的直径为1.0微米，碳化金属粉的直径为20纳米。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，碳化金属粉为碳化钨粉或碳化钛粉。一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料的制备方法，包括如下步骤，步骤一：称量金属粉、碳化金属粉、二氧化钛粉体、无水乙醇放入球磨罐中球磨24小时，混合均匀制得初料；步骤二：将混合后的初料进行烘干，烘干一般在烤箱中，温度设定110度，保温12小时；步骤三：将步骤二中烘干后的材料采用250目筛子进行过筛制成混合粉体备用；步骤四：称量松油醇，聚乙烯醇缩丁醛PVB，蓖麻油放入容器中水浴加热60℃，搅拌至聚乙烯醇缩丁醛PVB完全溶解制成有机粘结剂；步骤五：将步骤三中的混合粉体以及步骤四中的有机粘结剂搅拌后放入三辊轧机，辊轧30分钟混合均匀，制得发热电阻浆料。根据本专利技术的另一个实施例，进一步包括，步骤四种聚乙烯醇缩丁醛PVB的聚合度N为5000-8000。该浆料采用金属钨粉和碳化钨粉为发热电阻浆料功能相，钨粉颗粒度采用1.0微米。碳化钨粉颗粒度采用20纳米。优点：该颗粒度的钨粉不仅耐温好，氧含量低，而且可以和氧化铝基体陶瓷材料基本同步烧结。该颗粒度的碳化钨烧结活性好，可以有效的促进钨粉的烧结，增加电阻的致密度和钨粉的晶粒尺寸。烧结后的钨晶粒可以达到6-10微米。强化迁移阻力。该浆料中添加二氧化钛，颗粒度采用0.1微米。优点：电阻浆料中添加二氧化钛以提高同发热电路接触处的绝缘相中氧化铝晶粒尺寸，减少晶界，其所需位置的晶粒尺寸可以达到20-25微米，而远离发热电路出的绝缘相中氧化铝正常晶粒尺寸约6-10微米，强化迁移阻力。并最终能够抑制发热电路中钨的高温迁移。该浆料采用金属钨粉和碳化钨粉为发热电阻浆料功能相，其中钨粉也可以是钼粉、铼粉。碳化钨粉也可以是碳化钛粉，性能类似。以上说明对本专利技术而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料，其特征是，按照质量份数包括如下成分：金属粉60-75份、碳化金属粉5-10份、二氧化钛粉体1-3份、无水乙醇20-40份，松油醇15-22份，聚乙烯醇缩丁醛PVB2-5份，蓖麻油0.5-1.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料，其特征是，按照质量份数包括如下成分：金属粉60-75份、碳化金属粉5-10份、二氧化钛粉体1-3份、无水乙醇20-40份，松油醇15-22份，聚乙烯醇缩丁醛PVB2-5份，蓖麻油0.5-1.5份。


2.根据权利要求1所述的能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料，其特征是，金属粉67.5份、碳化金属粉7.5份、二氧化钛粉体1.5份、无水乙醇30份，松油醇18.8份，聚乙烯醇缩丁醛PVB3.76份，蓖麻油0.94份。


3.根据权利要求1所述的能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料，其特征是，金属粉为钨粉或钼粉或铼粉。


4.根据权利要求1所述的能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料，其特征是，金属粉的直径为1.0微米，碳化金属粉的直径为20纳米。


5.根据权利要求1所述的能抑制金属颗粒高温迁移的HTCC发热电阻浆料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：党桂彬，杨世养，杨辉，
申请(专利权)人：常州联德陶业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32