CN106816201A - 一种低温烧结红外调频电阻浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种低温烧结红外调频电阻浆料及其制备方法。所述电阻浆料由35‑85重量份的固相和15‑65重量份的有机粘结相组成；所述固相由金属粉、低熔点玻璃粉及红外调频剂组成，三者的质量比为70‑90：1‑20：1‑20；所述有机粘结相由树脂、溶剂、助剂组成；三者的质量比为5‑50：10‑90：0.8‑10。本发明结合使用低熔点玻璃粉，浆料具有低温烧结特性，能广泛适用于不锈钢、陶瓷、云母、有机聚合物等基材；浆料中使用了红外调频材料，这种材料在8‑14μm波段具有高的发射率，有益于人体健康；浆料环保，制备工艺简单、节能；具有极大的市场前景和经济价值。

Description

一种低温烧结红外调频电阻浆料及其制备方法

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，具体涉及一种低温烧结红外调频电阻浆料及其制备方法。

背景技术

电路浆料是制造厚膜元件的基础材料，是一种由固体粉末和有机溶剂经过三辊轧制混合均匀的膏状物(可联想成牙膏、油漆等样子)；其中，根据用途的不同，电路浆料可以分为介质浆料、电阻浆料和导体浆料：根据基片种类的不同，电路浆料又可以分为陶瓷基片、聚合物基片、玻璃基片、金属绝缘基片电路浆料等；根据烧结温度的不同，电路浆料又可以分为高温、中温和低温烘干电路浆料；根据用途的不同，电路浆料又可以分为通用电路浆料(制作一般性的厚膜电路)和专用电路浆料(不锈钢基板电路浆料、热敏电阻浆料)；根据导电相的价格不同，电路浆料又可以分为贵金属电路浆料(银钯、钌系和金浆等)和贱金属电路浆料(钼锰浆料)。

现有技术中存在各式各样的电路浆料产品；然而，对于现有的电路浆料产品而言，更多的是考虑烧结时间、适用范围、节能环保、电阻值、附着力、可焊性等方面的问题，而对于电热辐射波长选择性关注不足，也未见报道。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的瓶颈，从而提出一种低温烧结红外调频电阻浆料。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种低温烧结红外调频电阻浆料，所述电阻浆料由35-85重量份的固相和15-65重量份的有机粘结相组成；

其中，所述固相由金属粉、低熔点玻璃粉及红外调频剂组成，三者的质量比为70-90：1-20：1-20；

其中，所述有机粘结相由树脂、溶剂、助剂组成；三者的质量比为5-50：10-90：0.8-10。

优选的，所述金属粉为银粉、金粉、铂粉、钯粉、铱粉、钌粉、镍粉、锡粉、铜粉、锌粉及铝粉中的至少一种。

优选的，所述低熔点玻璃粉为Bi₂O₃-TeO₂-ZnO体系。

优选的，所述低熔点玻璃粉包括如下组分：Bi₂O₃、TeO₂、ZnO、SnO₂、CaO、BaO；各组分的重量比为20-70：10-70:1-50:1-30：1-25：1-35。

优选的，所述红外调频剂为：SiC-SiO₂-TiO₂，NaBa_0.85Mg_0.15PO₄，Co_0.6Zn_0.4Ni_0.8Fe_1.2O₄,Zn_0.4(Re/Mn)_0.8Fe_1.2O₄Re，Mg₂Al₄Si₅O₁₆，MgO-Al₂O₃-SiO₂，CoFe₂O₄中的一种；其中，所述Re为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy中的任一种。

优选的，所述树脂为纤维树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂中的至少一种。

优选的，所述溶剂为二元酸酯、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、令苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯中的至少一种。

优选的，所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂混合而成，各组分在浆料中的质量比依次为：0.1-5：0.1-3：0.1-5：0.5-8。

更为优选的，所述金属粉的中值粒径在100nm-1μm；所述低熔点玻璃粉的中值粒径范围在1-3μm。

本发明还公开了任一项所述低温烧结红外调频电阻浆料制备方法，所述方法的步骤如下：

a、低熔点玻璃粉制备:依次称量低熔点玻璃粉各组成物料，研磨混合后装入坩埚；将装有低熔点玻璃粉原料混合料的坩埚置于高温窑炉中，加热温度为1000℃以上且保温时间为0.5-5h，物料融成混合均匀的液体；将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣放入球磨机中球磨，球磨时间为1-10h，而后过筛，获得低熔点玻璃粉；

b、有机粘结相制备:将树脂、助剂加至溶剂中，加热搅拌至完全溶解，即可获得有机粘接相；

c、浆料制备:依次称量金属粉、低熔点玻璃粉、红外调频剂以及有机粘结相，而后将称量好的金属粉、低熔点玻璃粉及红外调频剂加至称量好的有机粘结相中，搅拌分散后进行三辊轧制，得到所述浆料。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明结合使用低熔点玻璃粉，浆料具有低温(<420℃)烧结特性，作为电路材料能广泛适用于不锈钢、陶瓷、云母、有机聚合物等基材；浆料中使用了红外调频材料，这种材料在8-14μm波段具有高的发射率，通常大于0.9，这种辐射有益于人体健康；浆料环保，制备工艺简单、节能；具有极大的市场前景和经济价值。

具体实施方式

实施例1本实施例公开了一种低温烧结红外调频电阻浆料，包括有以下重量份的物料，具体为：

固相 60％

有机粘结相 40％；

固相由银粉(100nm)、低熔点玻璃粉及Mg₂Al₄Si₅O₁₆组成，固相中重量份依次为75％、15％、10％；

有机粘结相由乙基纤维素、二元酸酯、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂组成，重量份依次为35％、60％、1.5％、0.5％、1％、2％。

低熔点玻璃粉中包括有Bi₂O₃、TeO₂、ZnO、SnO₂、CaO、BaO，其重量份依次为40％、40％、5％、5％、5％、5％。

本实施例还公开了所述低温烧结红外调频电阻浆料制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为：

a、低熔点玻璃粉制备:(1)、依次称量低熔点玻璃粉各组成物料，研磨混合后装入坩埚；(2)、将装有低熔点玻璃粉原料混合料的坩埚置于高温窑炉中，加热温度为1000℃且保温时间为2h，物料融成混合均匀的液体；(3)、将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；(4)、将玻璃渣放入球磨机中球磨，球磨时间为5h，而后过筛，获得低熔点玻璃粉；b、有机粘结相制备:将树脂、助剂加至溶剂中，加热搅拌至完全溶解，即可获得有机粘接相；c、浆料制备:依次称量金属粉、低熔点玻璃粉、红外调频剂以及有机粘结相，将金属粉、低熔点玻璃粉及红外调频剂加至称量好的有机粘结相中，搅拌分散后进行三辊轧制，以制得浆料。

通过上述配方及工艺制备的红外调频电阻浆料，其在波长为8-14μm段发射率为0.92，具有明显红外选择辐射特性，并且400℃能烧结，与陶瓷、不锈钢及聚酰亚胺膜具有良好结合力。

实施例2本实施例公开了一种低温烧结红外调频电阻浆料，包括有以下重量份的物料，具体为：

固相 70％

有机粘结相 30％；

固相由银粉(1μm)、低熔点玻璃粉及Co_0.6Zn_0.4Ni_0.8Fe_1.2O₄组成，固相中重量份依次为70％、15％、15％；

有机粘结相由乙基纤维素、松油醇、分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂组成，重量份依次为10％、85％、1.5％、1％、1％、1.5％。

低熔点玻璃粉中包括有Bi₂O₃、TeO₂、ZnO、SnO₂、CaO、BaO，其重量份依次为45％、42％、4％、3％、3％、3％。

本实施例还公开了所述低温烧结红外调频电阻浆料制备方法，包括有以下工艺步骤，具体为：

a、低熔点玻璃粉制备:(1)、依次称量低熔点玻璃粉各组成物料，研磨混合后装入坩埚；(2)、将装有低熔点玻璃粉原料混合料的坩埚置于高温窑炉中，加热温度为1000℃且保温时间为3h，物料融成混合均匀的液体；(3)、将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；(4)、将玻璃渣放入球磨机中球磨，球磨时间为4h，而后过筛，获得低熔点玻璃粉；b、有机粘结相制备:将树脂、助剂加至溶剂中，加热搅拌至完全溶解，即可获得有机粘接相；c、浆料制备:依次称量金属粉、低熔点玻璃粉、红外调频剂以及有机粘结相，将金属粉、低熔点玻璃粉及红外调频剂加至称量好的有机粘结相中，搅拌分散后进行三辊轧制，以制得浆料。

通过上述配方及工艺制备的红外调频电阻浆料，其在波长为8-14μm段发射率为0.95，具有明显红外选择辐射特性，并且400℃能烧结，与陶瓷、不锈钢及聚酰亚胺膜具有良好结合力。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种低温烧结红外调频电阻浆料，其特征在于，所述电阻浆料由35-85重量份的固相和15-65重量份的有机粘结相组成；

其中，所述固相由金属粉、低熔点玻璃粉及红外调频剂组成，三者的质量比为70-90：1-20：1-20；

其中，所述有机粘结相由树脂、溶剂、助剂组成；三者的质量比为5-50：10-90：0.8-10。

2.根据权利要求1所述的电阻浆料，其特征在于，所述金属粉为银粉、金粉、铂粉、钯粉、铱粉、钌粉、镍粉、锡粉、铜粉、锌粉及铝粉中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的电阻浆料，其特征在于，所述低熔点玻璃粉为Bi₂O₃-TeO₂-ZnO体系。

4.根据权利要求3所述的电阻浆料，其特征在于，所述低熔点玻璃粉包括如下组分：Bi₂O₃、TeO₂、ZnO、SnO₂、CaO、BaO；各组分的重量比为20-70：10-70:1-50:1-30：1-25：1-35。

5.根据权利要求4所述的电阻浆料，其特征在于，所述红外调频剂为：SiC-SiO₂-TiO₂，NaBa_0.85Mg_0.15PO₄，Co_0.6Zn_0.4Ni_0.8Fe_1.2O₄,Zn_0.4(Re/Mn)_0.8Fe_1.2O₄Re，Mg₂Al₄Si₅O₁₆，MgO-Al₂O₃-SiO₂，CoFe₂O₄中的一种；其中，所述Re为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy中的任一种。

6.根据权利要求5所述的电阻浆料，其特征在于，所述树脂为纤维树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的电阻浆料，其特征在于，所述溶剂为二元酸酯、松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、令苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、二乙二醇单乙醚醋酸酯中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的电阻浆料，其特征在于，所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、触变剂混合而成，各组分在浆料中的质量比依次为：0.1-5：0.1-3：0.1-5：0.5-8。

9.根据权利要求8所述的电阻浆料，其特征在于，所述金属粉的中值粒径在100nm-1μm；所述低熔点玻璃粉的中值粒径范围在1-3μm。

10.如权利要求1-9任一项所述低温烧结红外调频电阻浆料制备方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：

a、低熔点玻璃粉制备:依次称量低熔点玻璃粉各组成物料，研磨混合后装入坩埚；将装有低熔点玻璃粉原料混合料的坩埚置于高温窑炉中，加热温度为1000℃以上且保温时间为0.5-5h，物料融成混合均匀的液体；将熔制好的混合液体快速倾倒在蒸馏水中，形成玻璃渣；将玻璃渣放入球磨机中球磨，球磨时间为1-10h，而后过筛，获得低熔点玻璃粉；

b、有机粘结相制备:将树脂、助剂加至溶剂中，加热搅拌至完全溶解，即可获得有机粘接相；

c、浆料制备:依次称量金属粉、低熔点玻璃粉、红外调频剂以及有机粘结相，而后将称量好的金属粉、低熔点玻璃粉及红外调频剂加至称量好的有机粘结相中，搅拌分散后进行三辊轧制，得到所述浆料。