一種疊層壓電陶瓷揚聲器內電極銀鈀漿料的製備方法
2023-05-31 19:14:56 1
一種疊層壓電陶瓷揚聲器內電極銀鈀漿料的製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種疊層壓電陶瓷揚聲器內電極銀鈀漿料的製備方法，包括以下步驟：1）稱取原料：銀鈀合金粉、瓷粉或玻璃粉和有機載體，所述銀鈀合金粉採用化學共還原法製備，其中銀鈀比為1/99~9/91，將所述三種原料採用高速攪拌機攪拌均勻得到銀鈀漿料，其中所述銀鈀合金粉含量為40wt.%~70wt.%，瓷粉或玻璃粉含量為1wt.%~10wt.%，有機載體含量為30wt.%~60wt.%，添加劑含量為0.1wt.%~10wt.%，以所述銀鈀漿料總量為100wt.%計；2）將攪拌均勻的銀鈀漿料通過三輥研磨機軋制，細度達到5μm以下，然後通過高速攪拌機攪拌30min得到漿料成品。製得的銀鈀漿料具有良好的工藝性能，印刷時不腐蝕壓電陶瓷膜，70℃30分鐘可乾燥，可實現壓電陶瓷膜與PET膜良好分離。經過930℃燒結後，電極光亮，不發生變形，可焊性良好，聲強高。
【專利說明】—種疊層壓電陶瓷揚聲器內電極銀鈀漿料的製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及疊層壓電陶瓷揚聲器領域，具體涉及一種疊層壓電陶瓷揚聲器內電極銀鈀漿料的製備方法。
【背景技術】
[0002]電子漿料是一種功能材料，主要用於製造厚膜混合集成電路、電阻器、多層陶瓷電容器、電阻網絡、敏感元器件和其他電子元器件，是電子信息產業的基礎電子材料。電子漿料一般由金屬粉末、無機粘結相、有機載體和添加劑等部分組成。金屬粉末在燒結後形成導電連接，無機粘接相在燒結後將金屬顆粒牢固的粘接在一起，並賦予膜層機械性能以及對底材的附著力，有機載體將金屬粉末和無機粘結相均勻分散成膏狀，賦予漿料一定的流動性、觸變性，使漿料適於印刷。添加劑包括觸變劑，流平劑，增塑劑和表面活性劑等。常用的金屬粉末是銀，因其具有良好的導電、導熱性能，又因其價格相對便宜，大量用於電子信息產業，但是銀漿料存在銀離子遷移，耐焊性差，熔點低等缺點，在某些高穩定性，高可靠性，以及燒結溫度高的情況下，銀漿料滿足不了要求。鈀正好具有抗銀離子遷移，耐焊性強，熔點高等性能，因此銀鈀漿料非常適合應用在高端電子元器件以及高燒結溫度的場合。
[0003]壓電陶瓷揚聲器是利用壓電效應，給貼附在平板振膜上的壓電陶瓷薄膜振子(內電極)輸入音頻電壓信號，使得陶瓷薄膜振子產生伸縮振動，從而帶動平板振膜產生機械彎曲振動來推動空氣發聲。由於壓電陶瓷薄膜的燒結溫度較高，銀漿料無法得到完整的電極，而銀鈀漿料是最合適的材料。CN101697317B公開了一種多層瓷介質電容器用無鉛化銀鈀內電極漿料的製備方法，該專利涉及的銀鈀漿料應用於多層陶瓷電容器，銀鈀比高達10/90，且導電功能相是銀粉和鈀粉的混合物，並非化學共還原法得到的銀鈀合金粉。
[0004]疊層壓電陶瓷揚聲器內電極的製備工藝複雜，對銀鈀漿料的要求很高，需要滿足使用工藝上的要求，比如印刷後漿料不腐蝕陶瓷膜，陶瓷膜烘乾後能從PET膜上良好分離，燒結後內電極不變形，內電極完整緻密，可焊性好，聲強高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種疊層壓電陶瓷揚聲器內電極銀鈀漿料的製備方法，本方法製備的銀鈀漿料綜合性能優越，性價比高，可很好的應用於疊層壓電陶瓷揚聲器內電極的製作，可替代同領域的進口銀鈀漿料。本發明提供的疊層壓電陶瓷揚聲器內電極銀鈀漿料的製備方法包括以下步驟:
O稱取原料:銀鈀合金粉、瓷粉或玻璃粉和有機載體，所述銀鈀合金粉採用化學共還原法製備，其中銀鈀比為1/99、/91，將所述三種原料採用高速攪拌機攪拌均勻得到銀鈀漿料，其中所述銀鈀合金粉含量為40wt.9T70wt.%，瓷粉或玻璃粉含量為lwt.0^lOwt.%，有機載體含量為30wt.%?60wt.%，添加劑含量為0.lwt.%?10wt.%，以所述銀鈀漿料總量為10wt.% 計；
2)將攪拌均勻的銀鈀漿料通過三輥研磨機軋制，細度達到5 μ m以下，然後通過高速攪拌機攪拌30min得到眾料成品。
[0006]根據本發明的某些【具體實施方式】，所述銀鈀合金粉採用高於常溫的溫度烘乾，所述銀鈀合金粉的平均粒徑為I飛μ m,松裝密度為0.8^1.5g/cm3,振實密度為1.5^3.0 g/cm3,比表面積為2.0?6.0m/go
[0007]根據本發明的某些【具體實施方式】，所述有機載體包括乙基纖維素-松油醇體系和水溶性樹脂-醇類溶劑，所述乙基纖維素質量分數為l(Tl5wt.%，所述水溶性樹脂的質量分數為15飛Owt.%，以所述有機載體的質量分數為lOOwt.%計，所述乙基纖維素-松油醇與所述水溶性樹脂-醇類溶劑質量比90/1(Γ40/60。
[0008]根據本發明的某些【具體實施方式】，所述水溶性樹脂選自下述中的一種或幾種--聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇和醇酸樹脂。
[0009]根據本發明的某些【具體實施方式】，所述添加劑選自下述中的一種或幾種:蓖麻油、
檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯和磷酸酯。
[0010]根據本發明的某些【具體實施方式】，所述瓷粉為壓電陶瓷粉料。
[0011]上述
【發明內容】
非意在描述本發明的每種實施方式的每一個公開實施例。下面結合【具體實施方式】更具體地舉例說明示例性實施例，可以使得本發明的上述和進一步的實施方案的特徵和優勢更為明顯。
【具體實施方式】
[0012]應當理解，在不脫離本發明的範圍或精神的情況下，本領域技術人員能夠根據本說明書的教導設想其它各種實施方案並能夠對其進行修改。因此，以下的【具體實施方式】不具有限制性意義。
[0013]除非另外指明，否則本說明書和權利要求中使用的表示特徵尺寸、數量和物理特性的所有數字均應該理解為在所有情況下均是由術語「約」來修飾的。因此，除非有相反的說明，否則上述說明書和所附權利要求書中列出的數值參數均是近似值，本領域的技術人員能夠利用本文所公開的教導內容尋求獲得的所需特性，適當改變這些近似值。用端點表示的數值範圍的使用包括該範圍內的所有數字以及該範圍內的任何範圍,例如，1、2、3、4和5 包括 1,1.1、1.3,1.5、2、2.75,3,3.80、4 和 5 等等。
[0014]實施例1:1)用4.5L濃度為65%的濃硝酸溶解0.6Kg海綿鈀，在反應釜中用150 L去離子水溶解46.3Kg硝酸銀，將已經溶解好的硝酸鈀溶液轉移到反應釜中，加去離子水使溶液總體積為250L，開啟攪拌使溶液混合均勻。加入鹼沉澱劑，直到溶液中pH值為10。向反應釜中加入0.3Kg十二烷基硫酸鈉，開啟加熱，設定溫度60°C，待溫度穩定為60°C，向溶液中緩慢加入1Kg水合肼溶液，加入完全後繼續反應30min。洗滌5次後過濾，然後將銀鈀粉在80°C條件下烘乾24h。
[0015]2)稱取5Kg乙基纖維素，加入45Kg松油醇，經高速攪拌機攪拌8h得到質量分數為10%的乙基纖維素-松油醇載體(1#載體)。稱取15Kg聚乙烯吡咯烷酮，加入35Kg乙二醇，經高速攪拌4h得到質量分數為30%的聚乙烯吡咯烷酮-乙二醇載體(2#載體)。
[0016]3)按照一批次30Kg銀鈀漿料稱取原料:銀鈀合金粉(55%):16.5Kg ;瓷粉(2%):0.6Kg ;1# 載體(34%):10.2Kg ;2# 載體(8.5%):2.55Kg ;蓖麻油(0.5%):0.15Kg。用高速攪拌機混合均勻。
[0017]4)三輥研磨:將攪拌均勻的銀鈀漿料通過三輥研磨機軋制4遍，細度達到5μπι以下，然後通過高速攪拌機攪拌30min得到漿料成品。
[0018]實施例2:1)用12L濃度為68%的濃硝酸溶解1.5Kg海綿鈀，在反應釜中用150L去離子水溶解44.9Kg硝酸銀，將已經溶解好的硝酸鈀溶液轉移到反應釜中，加去離子水使溶液總體積為250L，開啟攪拌使溶液混合均勻。加入鹼沉澱劑，直到溶液中pH值為12。向反應釜中加入0.3Kg聚乙烯吡咯烷酮，開啟加熱，設定溫度60°C，待溫度穩定為60°C，向溶液中緩慢加入1Kg水合肼溶液，加入完全後繼續反應30min。洗滌5次後過濾，然後將銀鈀粉在80°C下烘乾 24h。
[0019]2)稱取5Kg乙基纖維素，加入45Kg松油醇，經高速攪拌機攪拌8h得到質量分數為10%的乙基纖維素-松油醇載體(1#載體)。稱取15Kg聚乙烯吡咯烷酮，加入35Kg乙二醇，經高速攪拌4h得到質量分數為30%的聚乙烯吡咯烷酮-乙二醇載體(2#載體)。
[0020]3)按照一批次30Kg銀鈀漿料稱取原料:銀鈀合金粉(55%):16.5Kg ;瓷粉(3%):0.9Kg ；1# 載體(33.2%):9.96Kg ；2# 載體(8.3%):2.49Kg ;鄰苯二甲酸二丁酯(0.5%):0.15Kg。用高速攪拌機混合均勻。
[0021]4)三輥研磨:將攪拌均勻的銀鈀漿料通過三輥研磨機軋制6遍，細度達到5 μ m以下，然後通過高速攪拌機攪拌30min得到漿料成品。
[0022]實施例3:
I)用4.5L濃度為66%的濃硝酸溶解0.6Kg海綿鈕，在反應釜中用150 L去離子水溶解46.3Kg硝酸銀，將已經溶解好的硝酸鈀溶液轉移到反應釜中，加去離子水使溶液總體積為250L，開啟攪拌使溶液混合均勻。加入鹼沉澱劑，直到溶液中pH值為11。向反應釜中加入0.3Kg醇胺化合物，開啟加熱，設定溫度60°C，待溫度穩定為60°C，向溶液中緩慢加入1Kg水合肼溶液，加入完全後繼續反應30min。洗滌5次後過濾，然後將銀鈀粉在80°C下烘乾24h。
[0023]2)稱取5Kg乙基纖維素，加入45Kg松油醇，經高速攪拌機攪拌8h得到質量分數為10%的乙基纖維素-松油醇載體(1#載體)。稱取1Kg醇酸樹脂，加入40Kg乙二醇，經高速攪拌4h得到質量分數為20%的醇酸樹脂-乙二醇載體(3#載體)。
[0024]3)按照一批次30Kg銀鈀漿料稱取原料:銀鈀合金粉(60%):18Kg ;瓷粉(3%):0.9Kg ;1# 載體(33.25%):9.975Kg ;3# 載體(3.65%):1.095Kg ;鄰苯二甲酸二丁酯(0.1%):0.03Kg。用高速攪拌機混合均勻。
[0025]4)三輥研磨:將攪拌均勻的銀鈀漿料通過三輥研磨機軋制5遍，細度達到5 μ m以下，然後通過高速攪拌機攪拌30min得到漿料成品。
[0026]實施例4:
I)用12L濃度為67%的濃硝酸溶解1.5Kg海綿鈀，在反應釜中用150L去離子水溶解44.9Kg硝酸銀，將已經溶解好的硝酸鈀溶液轉移到反應釜中，加去離子水使溶液總體積為250L，開啟攪拌使溶液混合均勻。加入鹼沉澱劑，直到溶液中pH值為11。向反應釜中加入0.3Kg十二烷基硫酸鈉，開啟加熱，設定反應溫度60°C，待反應溫度穩定為60°C，向溶液中緩慢加入1Kg水合肼溶液，加入完全後繼續反應30min。洗滌5次後過濾，然後將銀鈀粉在80°C下烘乾24h。
[0027]2)稱取7.5Kg乙基纖維素，加入42.5Kg松油醇，經高速攪拌機攪拌8h得到質量分數為15%的乙基纖維素-松油醇載體(4#載體)。稱取20Kg聚乙烯吡咯烷酮，加入30Kg醇類溶劑,經攪拌4h得到質量分數為40%的醇酸樹脂-醇類溶劑載體(5#載體)。
[0028]3)按照一批次30Kg銀鈀漿料稱取原料:銀鈀合金粉(50%):15Kg ;瓷粉(1%):0.3Kg ；4# 載體(24%):7.2Kg ；5# 載體(24%):7.2Kg ;磷酸酯(1%):0.3Kg。用高速攪拌機混合均勻。
[0029]4)三輥研磨:將攪拌均勻的銀鈀漿料通過三輥研磨機軋制6遍，細度達到5 μ m以下，然後通過高速攪拌機攪拌30min得到漿料成品。
【權利要求】
1.一種疊層壓電陶瓷揚聲器內電極銀鈀漿料的製備方法，包括以下步驟: 1)稱取原料:銀鈀合金粉、瓷粉或玻璃粉和有機載體，所述銀鈀合金粉採用化學共還原法製備，其中銀鈀比為1/99、/91，將所述三種原料採用高速攪拌機攪拌均勻得到銀鈀漿料，其中所述銀鈀合金粉含量為40wt.9T70wt.%，瓷粉或玻璃粉含量為lwt.0^lOwt.%，有機載體含量為30wt.%?60wt.%，添加劑含量為0.lwt.%?10wt.%，以所述銀鈀漿料總量為10wt.% 計； 2)將攪拌均勻的銀鈀漿料通過三輥研磨機軋制，細度達到5μ m以下，然後通過高速攪拌機攪拌30min得到眾料成品。
2.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述銀鈀合金粉採用高於常溫的溫度烘乾，所述銀鈀合金粉的平均粒徑為I飛μ m，松裝密度為0.8^1.5g/cm3,振實密度為1.5?3.0 g/cm3,比表面積為 2.0?6.0m/g。
3.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述有機載體包括乙基纖維素-松油醇體系和水溶性樹脂-醇類溶劑，所述乙基纖維素質量分數為l(Tl5wt.%，所述水溶性樹脂的質量分數為15飛Owt.%，以所述有機載體的質量分數為10wt.%計，所述乙基纖維素-松油醇與所述水溶性樹脂-醇類溶劑質量比90/1(Γ40/60。
4.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述水溶性樹脂選自下述中的一種或幾種:聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇和醇酸樹脂。
5.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述添加劑選自下述中的一種或幾種:蓖麻油、檸檬酸三丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯和磷酸酯。
6.如權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述瓷粉為壓電陶瓷粉料。
【文檔編號】H01B13/00GK104332250SQ201410526757
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月9日 優先權日:2014年10月9日
【發明者】程耿, 陳學通, 劉顯傑, 張宏亮, 石磊 申請人:中國船舶重工集團公司第七一二研究所