CN104425053A - 基于瓷砖的厚膜电路用电阻浆料及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于瓷砖的厚膜电路电阻浆料及其制备方法。本发明的目的在于提供一种能与瓷砖相匹配的电阻浆料，为新型地暖加热元件的制备提供一种可能。本发明的特征是将Bi₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、ZnO、B₂O₃、CuO、Ni₂O₃组成的微晶玻璃粉、银粉与由松油醇、柠檬酸三丁酯、醇酯十二、乙基纤维素、乙基纤维素、氢化蓖麻油、卵磷脂组成的有机粘结剂按微晶玻璃粉：银粉：有机粘结剂为48-64%：16-38%：15-30%的重量比例置于容器中经搅拌和三辊辊轧机轧制后得到成品电阻浆料。本发明主要用作直接印刷在瓷砖背面构成厚膜电路的电阻浆料。

Description

基于瓷砖的厚膜电路用电阻浆料及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种基于瓷砖的厚膜电路电阻浆料及其制备方法，更具体地说，是涉及一种厚膜电路用电阻浆料及其制备方法。 

背景技术

在寒冷的冬季，“保暖防寒”成为人们谈论的热点话题。提到保暖，就不得不说说一种既古老又崭新的保暖技术——地暖。地暖全称为地板辐射采暖，是一种基于地面的蓄热、传热技术。随着社会的发展，地暖也由传统的取暖模式向现代进发，结合现代高科技研制出了新型的取暖方式。加之近年来节能、环保、健身理念的提出，拥有这三个有点的地暖更是受到消费者的青睐。理想的室内环境是寒头而暖足，既舒适又保健。“寒头暖足”这四个字，既是古代医家泻实补虚的治疗准则，也是一条养生保健的重要原则。这一论述即使在今天看来，也有一定的科学道理，尤其在养生保健方面更是具有指导意义和参考价值。 

地暖的发明与使用不过几十年。引进国内，也不过十几年，设计要比传统散热器系统的更加繁杂，设计研究与经验也尚欠成熟。 

传统采暖方式主要是由市政热力管网供暖，在远离市政管网的地方一般都是开发商或建设者通过锅炉(燃煤、燃气、燃油、电)建立一个局域或区域供暖系统来供热。这种传统的供暖方式在商品时代的条件下，出现了许多无法调节的矛盾。对于传统的采暖系统来说，其初始投资大，使用效率低，运行费用高，后期管理成本和维修成本高，而且随着设备使用时间的增长，维修费用会逐步增加；对于集中供热系统来说，存在着管网的热损耗，对资源是一种浪费。尤其在入住率较低的情况下，物业公司很难维持采暖系统的正常运转，而且，随着能源产品价格的不断上涨，传统的采暖费用必定会随之上涨；传统的集中供热采暖方式，受到供热时间的限制，不能随着坏境的温度变化来调整供热时间，不但给用户造成了不便，而且对能源造成了一定的浪费。从国际市场看，在能源价格波动中只有电力受影响最小，是世界上最稳定的能源，在世界发达国家（美国、德国、芬兰等），电采暖是最主要的采暖方式。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种厚膜电路用电阻浆料及其制备方法，使这种浆料能与瓷砖相匹配，为新型地暖加热元件的制备提供一种可能。 

本发明的技术解决方案是：采用固态功能成分（微晶玻璃粉、银粉）与有机粘结剂通过适当配比混合后经三辊轧机轧制即得成品电阻浆料。 

所述基于瓷砖的厚膜电路用电阻浆料，它的原料包括固相成分（微晶玻璃粉、银粉）和有机粘结剂，各原料的重量百分含量为：微晶玻璃粉70-85%，有机粘结剂15-30%，以上重量百分含量之和为100%。 

所述微晶玻璃粉各组分的重量百分含量为：Bi₂O₃60-80%、SiO₂0-10%、Al₂O₃0-10%、ZnO0-5%、B₂O₃0-20%、CuO0-10%、Ni₂O₃1-5%，以上重量百分比含量之和为100%。 

所述有机粘结剂各组分的重量百分含量为：松油醇60-80%、柠檬酸三丁酯0-10%、醇酯十二0-10%、乙基纤维素0-10%、乙基纤维素0-5%、氢化蓖麻油0.1-5%、卵磷脂0.1-5%，以上重量百分比含量之和为100%。 

基于瓷砖的厚膜电路用电阻浆料的制备方法，具体步骤如下： 

（1）微晶玻璃粉的制备：将微晶玻璃粉的各组成物按上述比例范围在混料机中混合均匀 后投入高温电炉熔炼，熔炼温度控制在1000-1300℃，保温1-6小时，水淬，得到玻璃微渣，将玻璃微渣置于对辊辊轧机轧碎，再降碎玻璃粉渣置于球磨机中研磨得到平均粒径在2-2.5微米、最大粒径不超过11微米的微晶玻璃粉； 

（2）有机粘结剂的制备，将松油醇、柠檬酸三丁酯、醇酯十二、乙基纤维素、乙基纤维素、氢化蓖麻油、卵磷脂于水浴炉中在80-100℃温度下混合、溶解形成有机粘结剂并控制其粘度为7-9Pa·s； 

（3）厚膜电路用电阻浆料的制备：将微晶玻璃粉和有机粘结剂添加一定比例的银粉置于容器中搅拌后经三辊轧机轧制即得成品电阻浆料。 

本发明的有益效果是： 

（1）电阻浆料的微晶玻璃粉采用Bi₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、ZnO、B₂O₃、CuO、Ni₂O₃，系低温玻璃粉，烧结温度可以控制在550摄氏度以下，在保证地砖不开裂的情况下，与瓷砖良好匹配。 

（2）由于采用本发明有机粘结剂组成物中多项主溶剂柠檬酸三丁酯和松油醇组合取代传统的单项主溶剂，因而能更好地满足介质浆料在存放、印刷、烘干、烧成等工艺流程中的基本要求。 

（3）选用氢化蓖麻油作为触变剂，在有机粘结剂体系中形成良好的胶体结构，使浆料具有优良的触变性及防沉效果。 

附图说明

图1是本发明的工艺流程图 

具体实施方式

下面结合具体实施案例，对本发明做进一步说明 

实施例1 

（1）微晶玻璃粉的制备，微晶玻璃粉的成分及重量百分比：Bi₂O₃62%、SiO₂5%、Al₂O₃7%、ZnO3%、B₂O₃15%、CuO4%、Ni₂O₃10%；将上述组成物置于高温电炉中，熔炼温度1000℃，保温3小时，水淬后用对辊辊轧机制得粗粉，再用行星球磨机或搅拌球磨机细磨制得平均粒径在2-2.5微米，最大粒径不超过11微米的微晶玻璃粉待用； 

（2）有机粘结剂的制备及溶解工艺，有机粘结剂的成分及重量百分比： 

松油醇65%、柠檬酸三丁酯18%、醇酯十二7%、乙基纤维素5%、氢化蓖麻油3%、卵磷脂2%，溶解工艺是将上述组成物于水浴炉中在80℃温度下混合、搅拌、溶解，保温4小时，制得有机粘结剂待用； 

（3）调浆工艺，将上述制得的微晶玻璃粉、银粉及有机粘结剂按40%，34%，26%的重量比例置于容器中搅拌后，制得浆料预产品，再经三辊轧机轧制即得成品电阻浆料，所得电阻浆料的固含量为74%。 

实施例1电阻浆料电性能数据： 

方阻	分辨率	TCR/ppm/℃	老化强度
				30±2mΩ/□	0.1mm	3500±200ppm×10-6/℃	>15（N/mm2)

电阻浆料物理性能： 

流变特性

电阻层厚度

浆料黏度

单位用量

 

触变宜网印

11～14um

138pa.s/RPM

80cm2/g

实施例2 

微晶玻璃的重量百分比：Bi₂O₃69%、SiO₂9%、Al₂O₃8%、ZnO2%、B₂O₃10%、CuO3%、Ni₂O₃5%；有机粘结剂重量配比及溶解工艺：松油醇77%、柠檬酸三丁酯12%、醇酯十二4%、乙基纤维素2%、氢化蓖麻油2%、卵磷脂3%，溶解工艺是溶解工艺是将上述有机粘结剂的各组成物于水浴炉中在温度90℃下混合、搅拌、溶解，保温4小时。调浆工艺，将上述制得的微晶玻璃粉、银粉及有机粘结剂按51%：30%：:19%的重量比例置于容器中搅拌后，制得浆料预产品，再经三辊轧机轧制即得成品电阻浆料，所得电阻浆料的固含量为81%。 

实施例2电阻浆料电性能数据： 

方阻	分辨率	TCR/ppm/℃	老化强度
				30±2mΩ/□	0.1mm	3500±200ppm×10-6/℃	>15（N/mm2)

电阻浆料物理性能： 

流变特性	电阻层厚度	浆料黏度	单位用量
				触变宜网印	11～14um	125±20pa.s/RPM	80cm2/g

实例3 

微晶玻璃的重量配比：Bi₂O₃78%、SiO₂3%、Al₂O₃5%、ZnO3%、B₂O₃7%、CuO5%、Ni₂O₃8%；有机粘结剂重量配比及溶解工艺：松油醇84%、柠檬酸三丁酯9%、醇酯十二2%、乙基纤维素3%、氢化蓖麻油1%、卵磷脂1%，溶解工艺是溶解工艺是将上述有机粘结剂的各组成物于水浴炉中在温度85℃下混合、搅拌、溶解，保温4小时。调浆工艺，将上述制得的微晶玻璃粉、银粉及有机粘结剂按487%：377%:157%的重量比例置于容器中搅拌后，制得浆料预产品，再经三辊轧机轧制即得成品电阻浆料，所得电阻浆料的固含量为85%。 

实施例3电阻浆料电性能数据： 

方阻	分辨率	TCR/ppm/℃	老化强度
				30±2mΩ/□	0.1mm	3500±200ppm×10-6/℃	>15（N/mm2)

电阻浆料物理性能： 

流变特性	电阻层厚度	浆料黏度	单位用量
				触变宜网印	11～14um	150±20pa.s/RPM	80cm2/g

Claims (4)

1.基于瓷砖的厚膜电路用电阻浆料，其特征在于：它的原料包括固相成分（微晶玻璃粉、银粉）和有机粘结剂，各原料的重量百分含量为：微晶玻璃粉70-85%，有机粘结剂15-30%，以上重量百分含量之和为100%。

2.根据权利要求1所述的基于瓷砖的厚膜电路用电阻浆料，其特征在于：所述微晶玻璃粉各组分的重量百分含量为：Bi₂O₃  60-80%、SiO₂  0-10%、Al₂O₃  0-10%、ZnO  0-5%、B₂O₃  0-20%、CuO  0-10%、Ni₂O₃  1-5%，以上重量百分比含量之和为100%。

3.根据权利要求1所述的基于瓷砖的厚膜电路用电阻浆料，其特征在于：所述有机粘结剂各组分的重量百分含量为：松油醇60-80%、柠檬酸三丁酯0-10%、醇酯十二0-10%、乙基纤维素0-10%、乙基纤维素0-5%、氢化蓖麻油0.1-5%、卵磷脂0.1-5%，以上重量百分比含量之和为100%。

4.基于瓷砖的厚膜电路用电阻浆料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

   （1）微晶玻璃粉的制备：将微晶玻璃粉的各组成物按上述比例范围在混料机中混合均匀后投入高温电炉熔炼，熔炼温度控制在1000-1300℃，保温1-6小时，水淬，得到玻璃微渣，将玻璃微渣置于对辊辊轧机轧碎，再降碎玻璃粉渣置于球磨机中研磨得到平均粒径在2-2.5微米、最大粒径不超过11微米的微晶玻璃粉；

   （2）有机粘结剂的制备，将松油醇、柠檬酸三丁酯、醇酯十二、乙基纤维素、乙基纤维素、氢化蓖麻油、卵磷脂于水浴炉中在80-100℃温度下混合、溶解形成有机粘结剂并控制其粘度为7-9 Pa·s；

   （3）厚膜电路用电阻浆料的制备：将微晶玻璃粉和有机粘结剂添加一定比例的银粉置于容器中搅拌后经三辊轧机轧制即得成品电阻浆料。