CN103361531B - 一种高温共烧陶瓷浆料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种高温共烧陶瓷浆料及其制备方法。按总浆料的重量百分数计，包括：钨粉17～61.7wt%、钼粉4～48.5wt%、无机添加剂0～20wt%、有机载体18%。其中无机添加剂可以为氧化铝、高岭土、滑石粉、二氧化硅、碳酸钙中的一种或者多种，有机载体可以为塑化剂、粘结剂、分散剂。将原料按比例通过烘干、过筛、快速球磨等工艺混合后，经过三辊研磨机轧制成浆，即得高温共烧陶瓷浆料。本发明通过调整钨、钼在浆料中的比例调整浆料电阻温度系数，可获得宽的电阻温度系数，可以根据不同电子元件的不同需求调整配方达到满足使用的目的。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种高温共烧陶瓷浆料及其制备方法。属于半导体制造技术领域。
背景技术
高温共烧陶瓷发热电子元件主要应用在汽车氧传感器、电烙铁、即热式电热水器等。不同的产品对高温共烧陶瓷发热电子元件有不同的要求。不同汽车车型需要不同的氧传感器，有的氧传感器要求配套的发热元件有快速的升温速度，因此在保证相同的启动电流的情况下需要TCR值低的浆料来做电阻浆料；在保证相同的稳态电流的情况下需要TCR值高的浆料来做电阻浆料。大功率的电烙铁和即热式热水器由于稳态功率较大（即稳态电流较大），为了避免启动电流更大，造成相关配套的电子元件负载太大，因此需要配套的发热元件的TCR要低，以降低启动电流。
因此需要针对不同电子元器件的需求调整高温共烧陶瓷发热芯TCR,现有工艺是通过添加如铂、金等贵金属实现的，这种的材料不但价格昂贵而且不能满足高温烧结要求。而金属钨（熔点：3410℃）、钼（熔点2610℃）不仅熔点高而且导电导热性能优良。高温共烧陶瓷浆料加入单一的金属共烧得到的电阻电阻温度系数范围有限，难以满足不同电阻电子元器件的不同要求。高温共烧陶瓷浆料加入不同的金属共烧可得到不同的电阻温度系数。本发明通过调整钨、钼在浆料中的比例调整浆料电阻温度系数，可获得宽的电阻温度系数，可以根据不同电子元件的不同需求调整配方达到满足使用的目的。
发明内容
本发明提出的是一种高温共烧陶瓷浆料及其制备方法。其目的旨提供一种宽的电阻温度系数的高温共烧陶瓷浆料，以及其制备方法，以满足不同电子元器件对电阻温度系数的不同要求，具有制备工艺简单、需要的生产设备少、可工业化、低成本大规模生产等特点。
本发明的技术解决方案：
一种高温共烧陶瓷浆料，以总浆料的重量百分数计，包括：
钨粉17～61.7wt%
钼粉4～48.5wt%
无机添加剂0～20wt%
有机载体18%。
所述无机添加剂可以为氧化铝、高岭土、滑石粉、二氧化硅、碳酸钙中的一种或者多种。
所述有机载体可以为塑化剂、粘结剂、分散剂。
该方法包括如下工艺步骤：
1）按比例将无机添加剂进行24小时干粉球磨制备成瓷粉A；
2）将瓷粉A、钨粉、钼粉进行烘干、过筛、快速球磨1小时得到混合粉末B；
3）将有机载体按比例添加到混合粉末B，经过三辊研磨机轧制成浆，即得高温共烧陶瓷浆料。
本发明的功效在于：通过调整高温共烧陶瓷浆料配方中钨、钼的比例可以获得比较宽范围的电阻温度系数，满足不同电子元器件对电阻温度系数的不同要求，具有制备工艺简单、需要的生产设备少、可工业化、低成本大规模生产等特点。
具体实施方式
高温共烧陶瓷浆料中能实现电功能的粉末是金属粉，其包含钨和钼。通过改变钨和钼的比例改变高温共烧陶瓷浆料的电阻温度系数。浆料中的无机添加剂如氧化铝、高岭土、滑石粉、二氧化硅、碳酸钙在烧结过程中这些无机粘结剂自身内部颗粒与颗粒之间发生化学反应，在基体表面生成化合物，如铝硅酸盐等，从而把高温共烧陶瓷浆料中的钨、钼颗粒粘附到基板上。铝硅酸盐等化合物的生成使得浆料和基板之间具有很好的结合强度。浆料中的有机介质可选自塑化剂、粘结剂、分散剂。通过机械搅拌法可以形成具有一定粘度和稳定性的高温共烧陶瓷浆料。
实施例：
1）按比例将无机添加剂进行24小时干粉球磨制备成瓷粉A；
2）按比例将瓷粉A、钨粉、钼粉进行烘干、过筛、快速球磨1小时得到混合粉末B；
3）将有机载体按比例添加到混合粉末B，经过三辊研磨机轧制成浆。
高温共烧陶瓷浆料配方及测试电阻温度系数（TCR）如下：
注：TCR的测试温度范围为25℃-600℃。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
Claims (1)
1.一种高温共烧陶瓷浆料，其特征是以总浆料的重量百分数计，包括：
钨粉49.2～61.7wt％
钼粉4～21.4wt％
无机添加剂0～20wt％
有机载体18％
其中，所述高温共烧陶瓷浆料的电阻温度系数为0.001966，0.002191，0.002591，0.002689，0.002711，0.003096，0.003016，0.003596，0.004109；
所述无机添加剂为氧化铝、高岭土、滑石粉、二氧化硅、碳酸钙中的一种或者多种；
所述有机载体为塑化剂和粘结剂和分散剂；
其制备方法包括如下工艺步骤：
按比例将无机添加剂进行24小时干粉球磨制备成瓷粉A；
按比例将瓷粉A、钨粉、钼粉进行烘干、过筛、快速球磨1小时得到混合粉末B；
将有机载体按比例添加到混合粉末B，经过三辊研磨机轧制成浆，即得高温共烧陶瓷浆料。
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