【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及绝缘介质浆料，具体涉及一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料及其制备方法。
技术介绍
1、传统的厚膜材料采用的是陶瓷基片，目前使用的陶瓷基片包括al2o3，aln，sic等材料，但是陶瓷基片有很多的缺点限制了其应用，例如：陶瓷基片的导热性能一般、脆性大，因此，随着产品的小型化，多样化，传统的陶瓷基片已经不能满足日益发展的市场需求。而不锈钢材料基片无论是导热性还是机械加工性都比陶瓷基片更好，越来越多的厚膜电子产品开始选用不锈钢材料作为基片，尽管在机械性能上，不锈钢基板有很大的优势，但不锈钢材料导电，因此，必须首先在不锈钢基片表面形成一层绝缘的介质层，即由绝缘介质浆料经印刷所成的膜。传统的绝缘介质浆料仅具有良好的绝缘性，但是随着实际产品应用变得越来越广泛，传统的绝缘介质浆料已不满足生产的需求，例如：有些电子元器件工作时会产生热量，会导致元器件过热而损坏。因此，开发出一种具有优异的绝缘性能而且能够帮助元器件散热的介质浆料是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，包括以下质量百分比的原料：玻璃粉50％-70％，有机载体15％-25％，改性填料5％-10％；
4、所述玻璃粉由以下质量百分比的原料组成：sio2 5％-20％，al2o3 5％-20％，b2o35％-20
5、所述有机载体由以下质量百分比的原料组成：松油醇20％-50％、邻苯二甲酸二丁酯20％-40％、二乙二醇丁醚醋酸酯10％-20％、乙基纤维素1％-10％，触变剂0.5％-5％；
6、所述改性填料由以下步骤制备：
7、步骤a1、将tris-hcl加入去离子水中搅拌混合均匀，并调节混合液的ph为8.5，然后将氮化硼纳米管和盐酸多巴胺加入tris-hcl混合液中，超声分散10min，并在3l/min充氧条件下磁力搅拌24h至反应结束，洗涤、过滤，并置于60℃真空干燥箱中干燥24h，即得pda-氮化硼纳米管；
8、进一步地，tris-hcl、去离子水、氮化硼纳米管和盐酸多巴胺的用量比为1.2-3.6g：100-200ml：0.02-0.06g：0.2-0.6g。
9、步骤a2、将云母纳米片和十二烷基三甲基溴化铵分散在去离子水中，超声处理15min，再向悬浮液中加入pda-氮化硼纳米管，以200-400rpm的转速搅拌24h，待反应结束后，用去离子水洗涤至无明显泡沫产生，再经5000rpm的转速离心1h，收集沉淀，置于60℃下真空干燥24h，即得dtab-云母纳米片/pda-氮化硼纳米管；
10、进一步地，云母纳米片、十二烷基三甲基溴化铵、去离子水和pda-氮化硼纳米管的用量比0.5-1.5g：2-4g：100-300ml：1-3g。
11、步骤a3、将dtab-云母纳米片/pda-氮化硼纳米管分散在去离子水中，超声30min，取10ml混合液倒入试管中，随后放入冰箱冷冻24h，然后将试管置于冷冻干燥机中冷冻干燥72h，即得改性填料；
12、进一步地，dtab-云母纳米片/pda-氮化硼纳米管与去离子水的用量比为0.1-0.3g：10ml。
13、一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料的制备方法包括以下步骤：
14、步骤s1、按质量百分比称取原料，将sio2、al2o3、b2o3、cao、mgo、bao、la2o3和y2o3混合均匀，并对混合物在1000-1200℃下熔炼30-60min，再将混合物进行水淬，而后球磨3-5h，过筛使粒径≤3μm，即得玻璃粉；
15、步骤s2、将玻璃粉、改性填料以及有机载体搅拌30-50min，再经三辊研磨机研磨，即得不锈钢厚膜绝缘介质浆料。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术制备的不锈钢厚膜绝缘介质浆料与基板具有烧结温度低、结合力好、基材变形量小，高耐击穿电压及良好的绝缘性能，符合大功率厚膜电路用绝缘介质材料的要求，并且具有优异的散热性能，首先，针对氮化硼纳米管和云母纳米片分散性差的问题进行改性，利用氮化硼纳米管和云母纳米片自身优异的绝缘性提高了基体的绝缘性；其次，采用自组装的方式构建具有三维网络结构的改性填料，提高了基体的热导率，增加了基体的散热性能。
18、改性填料中：首先，通过多巴胺的自聚合-组装在氮化硼纳米管表面包覆一层聚多巴胺，改善了氮化硼纳米管的分散性，这是由于多巴胺中含有丰富的亲水-oh和-nh2基团，从而使pda-氮化硼纳米管可以均匀分散在水中。其次，利用十二烷基三甲基溴化铵修饰云母纳米片(dtab-云母纳米片)，当足量的十二烷基三甲基溴化铵吸附在云母纳米片表面时会形成胶体，胶体表面会带有负电荷，而胶体与胶体之间由于静电斥力的作用阻碍云母纳米片之间的团聚，从而增强了云母纳米片的分散性；此外，云母纳米片的引入还提升了浆料膜的耐热性、耐酸碱性。再次，由于pda-氮化硼纳米管表面含有大量带负电的-oh基团，导致pda-氮化硼纳米管表面带负电，而云母纳米片表面含有的十二烷基三甲基溴化铵在水中电离出阳离子，使其表面带正电，因此，当pda-氮化硼纳米管与dtab-云母纳米片混合时，正负电荷之间相互吸引使两者相互堆叠，自组装形成具有多维网络结构的改性填料；此外，氮化硼纳米管和云母纳米片由于自身具有优异的电绝缘性，使其在成膜后能够进一步提高绝缘介质浆料的绝缘性能。最后，经冰模板法构建了有序的改性填料，降低了填料-填料itr(界面热阻)，增加了声子传输的通道，降低了填料-基体界面的数量，填料-基体itr急剧下降，此时基体与填料相当于并联模式，声子优先沿着有序的导热网络无阻碍的传输，从而提高了基体的导热系数，增加了基体的散热性能。
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1.一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：玻璃粉50％-70％，有机载体15％-25％，改性填料5％-10％；
2.根据权利要求1所述的一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，步骤A1中Tris-HCl、去离子水、氮化硼纳米管和盐酸多巴胺的用量比为1.2-3.6g：100-200mL：0.02-0.06g：0.2-0.6g。
3.根据权利要求1所述的一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，步骤A2中云母纳米片、十二烷基三甲基溴化铵、去离子水和PDA-氮化硼纳米管的用量比0.5-1.5g：2-4g：100-300mL：1-3g。
4.根据权利要求1所述的一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，步骤A3中DTAB-云母纳米片/PDA-氮化硼纳米管与去离子水的用量比为0.1-0.3g：10mL。
5.根据权利要求1所述的一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，所述玻璃粉由以下质量百分比的原料组成：SiO2 5％-20％，Al2O3 5％-20％，B2O35％-20％，CaO 5％-
6.根据权利要求1所述的一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，所述有机载体由以下质量百分比的原料组成：松油醇20％-50％、邻苯二甲酸二丁酯20％-40％、二乙二醇丁醚醋酸酯10％-20％、乙基纤维素1％-10％，触变剂0.5％-5％。
7.根据权利要求1所述的一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，包括以下质量百分比的原料：玻璃粉50％-70％，有机载体15％-25％，改性填料5％-10％；
2.根据权利要求1所述的一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，步骤a1中tris-hcl、去离子水、氮化硼纳米管和盐酸多巴胺的用量比为1.2-3.6g：100-200ml：0.02-0.06g：0.2-0.6g。
3.根据权利要求1所述的一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，步骤a2中云母纳米片、十二烷基三甲基溴化铵、去离子水和pda-氮化硼纳米管的用量比0.5-1.5g：2-4g：100-300ml：1-3g。
4.根据权利要求1所述的一种4系列不锈钢厚膜绝缘介质浆料，其特征在于，步骤a3中dtab-云母纳米片/pda-氮化...
【专利技术属性】
技术研发人员：张念柏，孙永涛，
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：
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