CN114121336A - 一种高耐磨型电阻浆料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高耐磨型电阻浆料，所述电阻浆料的质量百分比组成为：导电粉末15%～35%，玻璃粘结相25%～45%，添加剂1%～8%，有机载体30%～45%，其中导电粉末为石墨复合二氧化钌，玻璃粘结相为软化温度500～600℃的铅硼硅玻璃粉。本发明电阻浆料具有阻值稳定、温度系数好、耐磨性好的特点，可满足玻璃釉微调电位器产品的使用要求。

Description

一种高耐磨型电阻浆料
技术领域
本发明属于电阻浆料技术领域，具体涉及一种应用于玻璃釉微调电位器具有高耐磨特性的电阻浆料。
背景技术
厚膜电阻浆料是一种集冶金、化学、材料、电子技术、分析测试技术等多学科领域于一身的技术密集型产品。为适应印刷、烧结工艺要求和实际应用要求，它必须具备可印刷性、功能特性和工艺兼容性。常用的电阻浆料是由功能相、粘结相、添加剂与有机载体按一定比例混合而成的膏状物。
电阻浆料作为生产玻璃釉微调电位器的主要原材料，要求浆料具有阻值稳定、温度系数好，耐磨性能优良，满足玻璃釉微调电位器产品在使用过程中滑动调整后电阻阻值变化率小的要求。
现有的电阻浆料应用于玻璃釉微调电位器中，电位器在使用的过程中，由于滑动电刷的摩擦造成电阻体表面磨损，电阻阻值变化大，电位器失效等现象。因此，需要一种耐磨性能优良的电阻浆料。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有阻值范围宽、阻值稳定、温度系数好、阻值变化率小的高耐磨型电阻浆料，以满足玻璃釉微调电位器产品性能要求。
为了达到上述目的，本发明提供的高耐磨型电阻浆料的质量百分比组成为：导电粉末15%～35%，玻璃粘结相25%～45%，添加剂1%～8%，有机载体30%～45%。
所述导电粉末为石墨复合二氧化钌，其由下述方法制备得到：将水合三氯化钌用去离子水溶解后，加入粒度小于1.0μm的石墨，均匀混合，再加入还原剂调整pH值至7～8，继续搅拌30～60min，过滤沉淀物并干燥后，在马弗炉中空气气氛下550～600℃保温4h，然后破损球磨至粒度为0.7～1.3μm；其中，所述水合三氯化钌与石墨的质量比为7:3～9:1，所述石墨采用纯度大于99.9%高温提纯法制备的石墨粉，所述还原剂为葡萄糖、水合肼、次磷酸钠、甲酸钠、乙二醇、抗坏血酸、三乙醇胺、对苯二酚、柠檬酸钠中任意一种或多种。
所述玻璃粘结相为铅硼硅玻璃粉，其软化温度为500～600℃，粒度为1.0～1.5μm。所述铅硼硅玻璃粉由以下质量百分比的组分制成：PbO 55%～70%、SiO2 5%～25%、Al2O3 1%～10%、B2O3 1%～20%和ZnO 5%～10%。
所述添加剂为ZrO2、MnO2、Nb2O5、Sb2O3中任意两种以上的混合物。
所述有机载体的质量百分比组成为：树脂8%～15%，有机添加剂1%～5%，有机溶剂80%～90%。其中，所述树脂选自松香树脂、乙基纤维素、羟基纤维素、甲基纤维素中任意一种；所述有机溶剂选自松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯中任意一种或多种；所述有机添加剂选自卵磷脂、油酸中任意一种或两种。
本发明的有益效果如下：
本发明通过在水合三氯化钌水溶液中加入粒度小于1.0μm的石墨，使三氯化钌还原为二氧化钌时，二氧化钌附着在石墨粒子表面，石墨粉和二氧化钌形成分子层面的均匀混合后，再经过焙烧形成石墨复合二氧化钌导电相材料，应用于电阻浆料中解决了传统电阻浆料耐磨性能差的问题。本发明电阻浆料的制备工艺简单，工艺适应性强，具有阻值范围宽、阻值稳定、温度系数好、阻值变化率小、耐磨性能好等特点，可满足玻璃釉微调电位器产品性能要求。
附图说明
图1是电阻浆料阻值、温度系数性能测试图形。
图2是电阻浆料耐磨性测试图形。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明进行详细的说明，其并不对本发明的保护范围起到限定作用。本发明的保护范围仅由权利要求限定，本领域技术人员在本发明公开的实施例的基础上所做的任何省略、替换或修改都将落入本发明的保护范围。
1、导电粉末的制备：将水合三氯化钌用去离子水溶解后，按照表1中的比例加入粒度小于1.0μm的石墨或炭黑，均匀混合，再加入三乙醇胺调整pH值至7～8，继续搅拌30min，过滤沉淀物并80℃干燥后，在马弗炉中570℃进行焙烧，破损球磨至粒度为0.7～1.3μm。其中，石墨分别采用高温提纯法、浮选法、碱酸法、氢氟酸法、氯化焙烧法制备的纯度大于99.9%的石墨粉。
表1 导电粉末的配料比例和制备方法
Figure 364605DEST_PATH_IMAGE001
同时，以导电粉末x-13、x-14、x-15做对比试验，导电粉末x-13、x-14、x-15的制备方法如下：
将粒度小于1μm的钌粉和粒度小于1.0μm的石墨（采用纯度大于99.9%高温提纯法制备的石墨粉）按质量比为10.86:5.7混合均匀，在马弗炉中空气气氛下570℃保温烧结4h，破损球磨至粒度为0.7～1.3μm，得到导电粉末x-13。
将粒度小于1μm的二氧化钌和粒度小于1.0μm的石墨（采用纯度大于99.9%高温提纯法制备的石墨粉）按质量比为14.3:5.7混合均匀，在马弗炉中空气气氛下570℃保温烧结4h，破损球磨至粒度为0.7～1.3μm，得到导电粉末x-14。
将粒度小于1μm的二氧化钌和粒度小于1.0μm的石墨（采用纯度大于99.9%高温提纯法制备的石墨粉）按质量比为14.3:5.7混合均匀，得到导电粉末x-15。
2、玻璃粘结相的制备：按照质量百分比PbO 60%、SiO2 20%、Al2O3 5%、B2O3 7%和ZnO8%，将各种氧化物混合均匀后，所得混合物置于1350℃的熔炼炉中进行熔炼，保温时间2小时，得到的玻璃溶液进行水淬后得到玻璃，将玻璃破碎成玻璃渣，并将玻璃渣用球磨机磨成粒度为1～1.5μm，干燥得软化温度为530℃的铅硼硅玻璃粉。
3、添加剂的制备：将ZrO2、MnO2、Nb2O5、Sb2O3按照质量比1:0.2:0.2:0.2进行混合，得到添加剂。
4、有机载体的制备：将65g松油醇和3g大豆卵磷脂在烧杯中搅拌加热到 70℃后，再加入8g乙基纤维素继续搅拌至完全溶解后，再加入24g丁基卡必醇醋酸酯，保温搅拌30分钟，得到有机载体。
5、电阻浆料的制备：按照表2中的质量百分比，将各成分均匀混合后，用三辊轧机充分研磨至细度小于5μm，制备实施例1～3以及对比例1～12的电阻浆料。
表2 电阻浆料配方（质量百分比，%）
Figure 459907DEST_PATH_IMAGE002
将上述电阻浆料按照图1、图2的图形，通过丝网印刷工艺分别印刷在氧化铝陶瓷基板上，经过150℃干燥10min，在850℃±5℃的带式烧结炉中进行烧结，烧结周期60min，峰值保温10min，制成测试样品，并进行下述性能测试：
方阻：按照 SJ/T11512-2015集成电路用电子浆料性能试验方法中，方法105电子浆料方阻测试方法进行方阻测试。测试图1中a位置电阻值。
温度系数（TCR）：按照 SJ/T11512-2015集成电路用电子浆料性能试验方法中，方法301 电阻浆料温度系数（TCR）试验方法，分别测试图1中a位置，电阻体25℃、125℃、-55℃下的电阻值。25～125℃下，每变化1℃的阻值变化率为正温度系数（HTCR），25～-55℃下，每变化1℃的阻值变化率为负温度系数（CTCR）。常规电阻浆料温度系数范围为-100～+100ppm/℃。
耐磨性：按照图2中的结构，滑动端采用金属电刷，压力20g，在电阻体上进行滑动，ACA为一个周期。滑动前测试AC位置的阻值为R1，滑动后测试AC位置的阻值为R2，采用R2、R1的阻值变化率来表征电阻的耐磨性，阻值变化率越小，说明电阻的耐磨性越好。
上述实施例与对比例的测试结果见表3，测试结果与商用的R-312-P（美国ESL公司产品）、商用4321（美国杜邦公司产品）进行对比。
表3 电阻浆料性能对比
Figure 708486DEST_PATH_IMAGE003
由表3可见，本发明实施例1～3制备的电阻浆料与商用厚膜电阻浆料进行对比，通过采用石墨复合二氧化钌制备的电阻浆料，可获得温度系数、电阻、耐磨性良好的电阻浆料。
实施例2与对比例1、2进行对比，说明石墨复合二氧化钌的焙烧时间的长短会对电阻的温度系数造成影响，本发明选择的4h焙烧，可使电阻浆料获得较好的温度系数特性。
实施例2与对比例3、4进行对比，说明石墨复合二氧化钌的焙烧气氛，会使导电相材料特性会发生变化，造成电阻浆料的耐磨性明显变差。
实施例2与对比例5～8进行对比，说明石墨复合二氧化钌必须采用高温提纯法制备的石墨，其他方法制备的石墨用于复合二氧化钌应用于电阻浆料中，不能使电阻浆料具备良好的耐磨性。
实施例2与对比例9、10、11进行对比，说明必须采用石墨与水合三氯化钌进行复合后的石墨复合二氧化钌作为导电相材料应用于电阻浆料中，才能使电阻浆料获得良好的耐磨性。
实施例2与对比例12进行对比，说明直接将石墨和二氧化钌混合作为导电相材料应用于电阻浆料中，无法满足温度系数范围为-100～+100ppm/℃的要求，且耐磨性较差，只有采用石墨与水合三氯化钌进行复合后的石墨复合二氧化钌作为导电相材料应用于电阻浆料中，才能使电阻浆料获得良好的耐磨性。

Claims (6)

1.一种高耐磨型电阻浆料，其特征在于，所述电阻浆料的质量百分比组成为：导电粉末15%～35%，玻璃粘结相25%～45%，添加剂1%～8%，有机载体30%～45%；
所述导电粉末为石墨复合二氧化钌，其由下述方法制备得到：将水合三氯化钌用去离子水溶解后，加入粒度小于1.0μm的石墨，均匀混合，再加入还原剂调整pH值至7～8，继续搅拌30～60min，过滤沉淀物并干燥后，在马弗炉中空气气氛下550～600℃保温4h，然后破损球磨至粒度为0.7～1.3μm；其中，所述水合三氯化钌与石墨的质量比为7:3～9:1，所述石墨采用纯度大于99.9%高温提纯法制备的石墨粉；
所述玻璃粘结相为铅硼硅玻璃粉，其软化温度为500～600℃，粒度为1.0～1.5μm。
2.根据权利要求1所述的高耐磨型电阻浆料，其特征在于，所述铅硼硅玻璃粉由以下质量百分比的组分制成：PbO 55%～70%、SiO2 5%～25%、Al2O3 1%～10%、B2O3 1%～20%和ZnO 5%～10%。
3.根据权利要求1所述的高耐磨型电阻浆料，其特征在于，所述添加剂为ZrO2、MnO2、Nb2O5、Sb2O3中任意两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的高耐磨型电阻浆料，其特征在于，所述有机载体的质量百分比组成为：树脂8%～15%，有机添加剂1%～5%，有机溶剂80%～90%。
5.根据权利要求4所述的高耐磨型电阻浆料，其特征在于：所述树脂选自松香树脂、乙基纤维素、羟基纤维素、甲基纤维素中任意一种；所述有机溶剂选自松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯中任意一种或多种；所述有机添加剂选自卵磷脂、油酸中任意一种或两种。
6.根据权利要求1所述的高耐磨型电阻浆料，其特征在于，所述还原剂为葡萄糖、水合肼、次磷酸钠、甲酸钠、乙二醇、抗坏血酸、三乙醇胺、对苯二酚、柠檬酸钠中任意一种或多种。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63224738A (ja) * 1987-03-14 1988-09-19 Johoku Kagaku Kogyo Kk 二酸化ルテニウム添着触媒の製造方法
CN102169759A (zh) * 2010-12-17 2011-08-31 中国振华（集团）新云电子元器件有限责任公司 一种氧化钌电极材料的制备方法
CN102903528A (zh) * 2012-04-25 2013-01-30 哈尔滨工程大学 一种快速制备导电碳与氧化钌复合电极材料的方法
CN103887078A (zh) * 2014-03-04 2014-06-25 成都达艾斯科技有限公司 氧化钌基电极材料的制备方法
CN104143449A (zh) * 2014-08-06 2014-11-12 江苏双鹿电器有限公司 冰柜制冷系统用氧化钌基电极材料的制备方法
CN108598479A (zh) * 2018-06-15 2018-09-28 同天（福建）石墨烯科技有限公司 改性天然石墨锂离子电池负极材料及其制造方法和用途
CN109003699A (zh) * 2018-08-06 2018-12-14 苏州速腾电子科技有限公司 一种片式电阻用电阻浆料及其制备方法
CN113077998A (zh) * 2021-03-22 2021-07-06 西安交通大学 一种超级电容器用二氧化钌/石墨烯复合电极及其制备方法
CN113522277A (zh) * 2020-03-30 2021-10-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种二氧化钌/石墨烯二维材料、其制备方法和应用
CN113643869A (zh) * 2021-10-12 2021-11-12 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种高稳定性厚膜电阻用电阻浆料
CN113793715A (zh) * 2021-11-16 2021-12-14 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种低温度系数电阻浆料

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63224738A (ja) * 1987-03-14 1988-09-19 Johoku Kagaku Kogyo Kk 二酸化ルテニウム添着触媒の製造方法
CN102169759A (zh) * 2010-12-17 2011-08-31 中国振华（集团）新云电子元器件有限责任公司 一种氧化钌电极材料的制备方法
CN102903528A (zh) * 2012-04-25 2013-01-30 哈尔滨工程大学 一种快速制备导电碳与氧化钌复合电极材料的方法
CN103887078A (zh) * 2014-03-04 2014-06-25 成都达艾斯科技有限公司 氧化钌基电极材料的制备方法
CN104143449A (zh) * 2014-08-06 2014-11-12 江苏双鹿电器有限公司 冰柜制冷系统用氧化钌基电极材料的制备方法
CN108598479A (zh) * 2018-06-15 2018-09-28 同天（福建）石墨烯科技有限公司 改性天然石墨锂离子电池负极材料及其制造方法和用途
CN109003699A (zh) * 2018-08-06 2018-12-14 苏州速腾电子科技有限公司 一种片式电阻用电阻浆料及其制备方法
CN113522277A (zh) * 2020-03-30 2021-10-22 中国科学院大连化学物理研究所 一种二氧化钌/石墨烯二维材料、其制备方法和应用
CN113077998A (zh) * 2021-03-22 2021-07-06 西安交通大学 一种超级电容器用二氧化钌/石墨烯复合电极及其制备方法
CN113643869A (zh) * 2021-10-12 2021-11-12 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种高稳定性厚膜电阻用电阻浆料
CN113793715A (zh) * 2021-11-16 2021-12-14 西安宏星电子浆料科技股份有限公司 一种低温度系数电阻浆料

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