高溫無鉛碳漿及其製備方法
2023-06-08 11:28:36 1
專利名稱：高溫無鉛碳漿及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種基於陶瓷、雲母、玻璃等耐高溫材料上用的厚膜 電阻漿料，尤其涉及一種耐高溫的無鉛稀土碳漿的電阻漿料及其製備 方法。
背景技術：
在電加熱領域中，新型的加熱元件要求體積要小，功率要大，表 面熱負荷要大，熱情性要小，熱效率要高，耗電要低，熱啟動要快， 溫度場要均勻，無電磁汙染，綠色、環保、安全可靠。電子漿料是制 造厚膜元件的基礎材料，是一種由固體粉末和有機溶劑經過三輥軋制 混合均勻的膏狀物。在厚膜電路技術領域，傳統的基板有陶瓷基板和 金屬，二者均有其局限性。目前國內外採用的碳漿做為厚膜電阻用的
含鉛裡很高，有的甚至高達70。/。對環境造成極大的汙染，而且使用溫
度比校低，在2ocrc以下，超過2ocrc或老化，使壽命發生衰減，影
響產品的廣泛應用。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明所要解決的技術問題之一是要 提供一種，本發明所要解決的問題是提供一種無鉛環保的、使用溫度 高的、方阻可調且燒成特性優良的高溫無鉛碳漿的製備工藝。
為達上述目的，本發明高溫無鉛碳漿通過下述技術方案予以實現 一種高溫無鉛碳漿，由固相組分包括石墨碳粉加高溫無鉛玻璃粉，
和有機粘結劑組合，固相成份與有機溶劑的重量百分比為(3Q 60):(70~40)，所述固相成分中高溫無鉛稀土玻璃與石墨碳粉的重量百分 比為(30~70): (70~30)，粒徑均小於1ym。
進一步地，所述高溫無鉛玻璃粉為8;203-8203-3102-1_3203系高溫
無鉛稀土封接玻璃，各類原料及其重量比為
Bi203: 60 90， B203: 5~15，
Si〇2: 0.5~8， La203: 0.1 5;
有機溶劑中各組重量百分比是
松油醇90~98%， 乙基纖維素1 8%，
丁基卡必醇0~15%， 蓖麻油0.1~3%，
大豆卵磷脂0~0.1%， 甲基纖維素0~5%。
本發明的基於高溫無鉛碳漿的製備方法，包括下述步驟
① 、首先製備高溫無鉛稀土玻璃粉分別以化學純Bi203、由分析 純分引入Si02，由分析純硼酸引入已2〇3，由分析純引入1_32〇3，按 重量百分比為
Bi203: 60~90， B2〇3: 5~15，
Si02: 0.5~8， La203: 0.1~5，
配好料，混合均勻，用剛玉坩堝在高溫爐中於1100~1350°C
下熔化，保溫1小時，水淬，得到高溫無鉛稀土玻璃微渣，玻璃放
用行星球磨機中磨到粒度不大於1 um的玻璃粉；
② 、再製備有機溶劑，按重量百分比為
松油醇90~98%， 乙基纖維素1~8%，
丁基卡必醇0~15。/。， 蓖麻油0.1~3%，大豆卵磷脂0~0.1%， 甲基纖維素0 5%，
調節各種重量百分比使粘度在100 200mPas;
◎、漿料的調試按固相成份與有機溶劑的重量百分比為30~60:
70 40，所述固相成分中高溫無鉛稀土玻璃與石墨碳粉的重量百分比 為30 70: 70 30進行重量百分比調試，得到不同方阻的電阻漿料， 玻璃含量越高，燒結時粘結性能越好，附著力也強，但方阻越大。
本發明優點採用無機非金屬複合材料，無鉛無毒、環保，而
且使用溫度比傳統的高出10CTC，另外由於採用具有封接力強的玻璃 做為固相成分，粘著力強，附著強度高，使用壽命長。
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述 本發明高溫無鉛稀土碳漿的製備，其特點由固相組分(石墨碳粉+ 高溫無鉛玻璃粉)和有機粘結劑組合，固相成份與有機溶劑的重量百
分比為(30 60): (70 40)，所述固相成分中高溫無鉛稀土玻璃與石 墨碳粉的重量百分比為(30~70): (70~30)，粒徑均小於1ym。經過 高溫燒結，使用溫度能達到30CTC，大大地提高產品的使用，給社會 帶來良好的經濟效益。
作為本發明的進一步改進，所述的玻璃為Bi203-B203-Si02-La203
系高溫無鉛稀土封接玻璃，各類原料及其重量百分比(重量比)為 Bi203 (60~90)， B2〇3 (5 15)，
Si02 (0.5~8)， La2〇3 (0.1~5)，
與陶瓷、玻璃等基材具有良好的封接特性，燒結過程中流動能力強，不會過早析晶，通常情況下其轉變溫度在40crc左右，其膨脹系
數在(60 80) x10力"之間。由於慘雜稀土1_3203可大大地漿料的導
電性，抗氧化能力，增加在玻玻燒結過程中的流動性及潤溼性。而且 無鉛又環保。
所述有機溶劑中各組重量百分比是
松油醇(90~98%)， 乙基纖維素(1~8%)，
丁基卡必醇(0 15)， 蓖麻油(0.1~3%)， 大豆卵磷脂(0~0.1%)， 甲基纖維素(0 5%)。
本發明的高溫無鉛碳漿的製備方法，包括下述步驟
A:製備高溫無鉛稀土玻璃粉分別以化學純已12〇3、由分析純分 引入Si02，由分析純硼酸引入已2〇3，由分析純引入1_3203，按重量百
分比為-
Bi203 (60~90)， B203 (5~15)，
Si〇2 (0.5~8)， La2〇3 (0.1~5)，
配好料，混合均勻，用剛玉坩堝在高溫爐中於1100 1350"C下熔
化，保溫1小時，水淬，得到高溫無鉛稀土玻璃微渣，玻璃放用行星
球磨機中磨到粒度不大於1 y m的玻璃粉；
B:配製有機溶劑，松油醇(90~98%)，乙基纖維素(1 8%)， 丁 基卡必醇(0~15)，蓖麻油(0.1~3%)，大豆卵磷脂(0~0.1%)，甲基纖維 素(0 5。/。).調節各種重量百分比使粘度在100 200mPas;
C:漿料的調試按固相成份與有機溶劑的重量百分比為(30 60):
(70~40)，所述固相成分中高溫無鉛稀土玻璃與石墨碳粉的重量百分比為(30~70): (70 30)進行重量百分比調試，得到不同方阻的電阻
漿料，玻璃含量越高，燒結時粘結性能越好，附著力也強，但方阻越 大。
舉例說明
1、 玻璃相製得Bi2O380%， B20315%， Si024.5%， La2O30.5%， 按重量百分比配好，在120CTC熔化，水淬得到玻璃渣，球磨到1nm;
2、 固相成分石墨碳粉40。/。，玻璃粉60%;
3、 有機熔劑松油醇96%，乙基纖維素3。/。， 丁基卡必醇0.2%， 蓖麻油0.2%，大豆卵磷脂0.1%，甲基纖維素(0.5%);
4、 漿料特性
方阻1KQ/口，粘度150Pas;
5、 使用溫度
將漿料用150目的絲網印刷，在600。C下進行燒結，然後在320 。C的工作溫度下工作1000小時功率變化2.5%。
以上所舉實施例僅用為方便舉例說明本發明，僅為本發明之較佳 實施例而已，並非對本發明作實施任何形式上的限制，任何所屬技術 領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內， 利用本發明所揭示技術內容做出局部更改均等變化、或修飾的等效實 施例，並且未脫離本發明的技術特徵內容，均仍屬於本發明技術特徵 的涵蓋範圍內。
權利要求
1、一種高溫無鉛碳漿，其特徵是由固相組分包括石墨碳粉加高溫無鉛玻璃粉，和有機粘結劑組合，固相成份與有機溶劑的重量百分比為30～60∶70～40，所述固相成分中高溫無鉛稀土玻璃與石墨碳粉的重量百分比為30～70∶70～30，粒徑小於1цm。
2、 根據權利要求1所述的高溫無鉛碳漿，其特徵在於所述高溫無鉛玻璃粉為Bi203-B203-Si02-L3203系高溫無鉛稀土封接玻璃，各類原料重量比為Bi203: 60~90， B203: 5~15，Si02: 0.5~8， La203: 0.1~5。
3、 根據權利要求1所述的高溫無鉛碳漿，其特徵在於所述有機溶劑 中各組重量百分比是松油醇90~98%， 乙基纖維素1~8%，丁基卡必醇0~15%, 蓖麻油0.1~3%，大豆卵磷脂0~0.1%， 甲基纖維素0~5%。
4、 一種高溫無鉛碳漿的製備方法，其特徵是，包括下述歩驟①、首先製備高溫無鉛稀土玻璃粉分別以化學純已1203、由分析 純分引入Si02，由分析純硼酸引入已203，由分析純引入1_32〇3，按 重量百分比為Bi203: 60~90， B2〇3: 5~15，Si〇2: 0.5~8， La2〇3: 0.1~5，配好料，混合均勻，用剛玉坩堝在高溫爐中於"00 135CTC下熔化，保溫1小時，水淬，得到高溫無鉛稀土玻璃微渣，玻璃放用行星球磨機中磨到粒度不大於1um的玻璃粉；② 、再製備有機溶劑，按重量百分比為松油醇90~98%， 乙基纖維素1~8%，丁基卡必醇0 15%， 蓖麻油0.1~3%，大豆卵磷脂0 0.1%， 甲基纖維素0~5%，調節各種重量百分比使粘度在100 200mPas;③ 、漿料的調試按固相成份與有機溶劑的重量百分比為30~60: 70~40，所述固相成分中高溫無鉛稀土玻璃與石墨碳粉的重量百分 比為30 70: 70 30進行重量百分比調試，得到電阻漿料。
全文摘要
本發明涉及一種高溫無鉛碳漿及其製備方法，提供一種無鉛環保的、使用溫度高的、方阻可調且燒成特性優良的高溫無鉛碳漿的製備工藝。本發明由固相組分包括石墨碳粉加高溫無鉛玻璃粉，和有機粘結劑組合，固相成份與有機溶劑的重量百分比為30～60∶70～40，固相成分中高溫無鉛稀土玻璃與石墨碳粉的重量百分比為30～70∶70～30，粒徑均小於1μm。
文檔編號H01B1/14GK101556837SQ20091003950
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月15日 優先權日2009年5月15日
發明者劉衛東, 吳勝紅, 寧 張, 鵬 李, 李京章, 鄧泰均 申請人:泰陽電子(東莞)有限公司