CN110797135A - 一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料及其制备方法，包括由各成分所占重量份数分别为100份的导电相、25份的无机粘结相、37.5份的有机载体的经称备料混磨、热处理、轧制混合等步骤配备而成。按本发明的原料配比制得的厚膜电阻浆料在膜厚为20～25微米时采用四探针方阻仪测其方阻Rs，其方阻Rs值平均值约为55mΩ/£，其方阻值适中。印刷在多孔陶瓷上经热处理后，采用电阻温度系数测定仪测其在20℃和350℃两温度点下的电阻R20和R350其电阻温度系数TCR平均值约为1060 ppm/℃，其电阻在温度改变电阻值的相对变化也在可控范围内，多孔陶瓷可以实现充分加热从而雾化烟油，其雾化效果好。

Description

一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料及其制备方法
技术领域
本发明涉及厚膜电阻浆料领域，尤其涉及一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料及其制备方法。
背景技术
随着电子烟市场竞争的日益激烈，作为核心部件的电子雾化器发热元件也随之多次更新换代。最初的发热元件为电阻丝加热导油棉，然后到电阻丝加热多孔陶瓷，再到金属电阻片加热多孔陶瓷。这些加热方式最大的问题在于不利于大规模化生产。通过引入厚膜印刷电路方式，在多孔陶瓷表面印刷厚膜电阻浆料，以厚膜电阻取代电阻丝和金属电阻片，可实现大规模化生产，而现有的厚膜电阻在实际使用过程中测试其方阻值和电阻温度系数都不理想，无法满足充分加热雾化烟油的要求。因此急需研发一种具有合适的方阻值和电阻温度系数的厚膜电阻，使其用于多孔陶瓷能实现充分加热雾化烟油的需要。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，提供一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料及其制备方法，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料包括各成分所占重量份数分别为100份的导电相、25份的无机粘结相、37.5份的有机载体的配备而成。
优选的，所述导电相包括由按重量百分比为80%～95%的银粉、0～5%的钯粉及5%～15%的二氧化钌制备而成。
优选的，所述银粉由片状银粉和球形银粉组成，所述片状银粉和所述球形银粉的重量比为4:1。
优选的，所述片状银粉粒度D50为5～10微米，所述球形银粉粒度D50为0.1～0.3微米。
优选的，所述无机粘结相为玻璃粉，其由按重量百分比为70wt%的SiO、10wt%的Al2O3、5wt%的Li2O、5wt%的B2O3、3wt%的ZrO2、2wt%的MgO、2wt%的CaO及3wt%的ZnO制备而成。
优选的，所述有机载体由乙基纤维素、松油醇、表面活性剂和/或触变剂组成。
根据本发明的另一方面,一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料的制备方法,包括如下步骤：
步骤S1：备料混磨，按比例配置片状银粉、球形银粉和钯粉以无水乙醇为研磨介质，球磨2H，烘干；
步骤S2：热处理，将步骤S1制得的混合物经300℃/60min热处理，并用200目过目筛筛分；
步骤S3: 轧制混合，将步骤S2制得的粉体与二氧化钌粉、玻璃粉和有机载体按比例配制，经三辊轧混合均匀并经真空搅拌机处理。
和现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：本发明提供了一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料及其制备方法，按本发明的原料配比制得的厚膜电阻浆料在膜厚为20～25微米时采用四探针方阻仪测其方阻Rs，其方阻Rs值平均值约为55mΩ/£，其方阻值适中。印刷在多孔陶瓷上经热处理后，采用电阻温度系数测定仪测其在20℃和350℃两温度点下的电阻R20和R350其电阻温度系数TCR平均值约为1060 ppm/℃，其电阻在温度改变电阻值的相对变化也在可控范围内，多孔陶瓷可以实现充分加热从而雾化烟油，其雾化效果好。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要本发明采用的实施例。应明白，还可使用其他的实施例，或者对本文所举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。
实施例一
一种制备适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料的方法具体包括如下步骤：
步骤S1：备料混磨，按比例配置片状银粉、球形银粉和钯粉以无水乙醇为研磨介质，球磨2H，烘干；
具体的,银粉重量为a,其中包括重量比4:1为片状银粉和球形银粉，片状银粉粒度D50为5～10微米，球形银粉粒度D50为0.1～0.3微米;钯粉的重量为b,其中a/b为99:1。
步骤S2：热处理，将步骤S1制得的混合物经300℃/60min热处理，并用200目过目筛筛分；通过先制取银钯合金，利用钯改善银的性能。
步骤S3: 轧制混合，将步骤S2制得的粉体、二氧化钌粉、玻璃粉和有机载体按比例配制，经三辊轧混合均匀并经真空搅拌机处理。
具体的, 二氧化钌粉的重量为c，其中c/（a+b）=0.1，无机粘结相为玻璃粉，其由按重量百分比为70wt%的SiO、10wt%的Al2O3、5wt%的Li2O、5wt%的B2O3、3wt%的ZrO2、2wt%的MgO、2wt%的CaO及3wt%的ZnO的制备而成，当玻璃粉的重量为d时，d/（a+b+c）=0.25。有机载体的重量为e时，e/（a+b+c+d）=0.3。
具体的，有机载体由乙基纤维素、松油醇、表面活性剂或触变剂中的一种或几种组成，该有机载体的添加剂还可以为其他添加剂，在此不做一一具体限定。
将按上述步骤制得的厚膜电阻浆料印刷在99氧化铝瓷片表面，膜厚为20～25微米，经830℃/20min热处理后，采用四探针方阻仪测其方阻，其方阻值为62mΩ/£；将上述浆料印刷在多孔陶瓷（孔隙率为45～60%、孔径为20～30微米，通过印刷图案尺寸和膜厚控制阻值为1±0.05欧），经830℃/20min热处理后，采用电阻温度系数测定仪测其在20℃和350℃两温度点下的电阻R20和R350，TCR为1320 ppm/℃。
实施例二
本实施例与实例一的实施步骤基本相同，主要区别在于原料的配比成分的不同，其中银粉重量为a，钯粉的重量为b,具体的a/b为98:2，二氧化钌粉的重量为c，其中c/（a+b）=0.1。将按上述步骤制得的厚膜电阻浆料印刷在99氧化铝瓷片表面，膜厚为20～25微米，经830℃/20min热处理后，采用四探针方阻仪测其方阻，其方阻值为48mΩ/£；将上述浆料印刷在多孔陶瓷（孔隙率为45～60%、孔径为20～30微米，通过印刷图案尺寸和膜厚控制阻值为1±0.05欧），经830℃/20min热处理后，采用电阻温度系数测定仪测其在20℃和350℃两温度点下的电阻R20和R350，TCR为1180 ppm/℃。
实施例三
本实施例与实例一的实施步骤基本相同，主要区别在于原料的配比成分的不同，其中其中银粉重量为a，钯粉的重量为b,具体的a/b为97:3，二氧化钌粉的重量为C，其中c/（a+b）=0.05。将按上述步骤制得的厚膜电阻浆料印刷在99氧化铝瓷片表面，膜厚为20～25微米，经830℃/20min热处理后，采用四探针方阻仪测其方阻，其方阻值为59mΩ/£；将上述浆料印刷在多孔陶瓷（孔隙率为45～60%、孔径为20～30微米，通过印刷图案尺寸和膜厚控制阻值为1±0.05欧），经830℃/20min热处理后，采用电阻温度系数测定仪测其在20℃和350℃两温度点下的电阻R20和R350，TCR为960 ppm/℃。
实施例四
本实施例与实例一的实施步骤基本相同，主要区别在于原料的配比成分的不同，其中其中银粉重量为a，钯粉的重量为b,具体的a/b为96:4，二氧化钌粉的重量为C，其中c/（a+b）=0.05。将按上述步骤制得的厚膜电阻浆料印刷在99氧化铝瓷片表面，膜厚为20～25微米，经830℃/20min热处理后，采用四探针方阻仪测其方阻，其方阻值为52mΩ/£；将上述浆料印刷在多孔陶瓷（孔隙率为45～60%、孔径为20～30微米，通过印刷图案尺寸和膜厚控制阻值为1±0.05欧），经830℃/20min热处理后，采用电阻温度系数测定仪测其在20℃和350℃两温度点下的电阻R20和R350，TCR为785 ppm/℃。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料，其特征在于，包括各成分所占 重量份数分别为100份的导电相、25份的无机粘结相、37.5份的有机载体的配备而成。
2.根据权利要求1所述的一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料,其特征在于，所述导电相包括由按重量百分比为45%～70%的银粉、0～5%的钯粉及5%～15%的二氧化钌制备而成。
3.根据权利要求2所述的一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料,其特征在于，所述银粉由片状银粉和球形银粉组成，所述片状银粉和所述球形银粉的重量比为4:1。
4.根据权利要求3所述的一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料,其特征在于，所述片状银粉粒度D50为5～10微米，所述球形银粉粒度D50为0.1～0.3微米。
5.根据权利要求1所述的一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料,其特征在于，所述无机粘结相为玻璃粉，其由按重量百分比为70wt%的SiO、10wt%的Al2O3、5wt%的Li2O、5wt%的B2O3、3wt%的ZrO2、2wt%的MgO、2wt%的CaO及3wt%的ZnO制备而成。
6.根据权利要求1所述的一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料,其特征在于，所述有机载体由乙基纤维素、松油醇、表面活性剂和/或触变剂组成。
7.根据权利要求1-6所述任一的一种适用于多孔陶瓷的厚膜电阻浆料的制备方法,其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：备料混磨，按比例配置片状银粉、球形银粉和钯粉以无水乙醇为研磨介质，球磨2H，烘干；
步骤S2：热处理，将步骤S1制得的混合物经300℃/60min热处理，并用200目过目筛筛分；
步骤S3:轧制混合，将步骤S2制得的粉体与二氧化钌粉、玻璃粉和有机载体按比例配制，经三辊轧混合均匀并经真空搅拌机处理。
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