一種納米稀土厚膜電子漿料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米稀土厚膜電子楽料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電熱材料利用電流熱效應(yīng)的材料，金屬類電熱材料主要包括貴金屬(Pt)、高溫恪點(diǎn)金屬(W、Mo、Ta、Nb)及其合金、鎳基合金和鐵鋁系合金.應(yīng)用最廣泛的金屬電熱材料主要是鎳鉻合金和鐵鋁系合金。金屬電熱材料主要有碳化硅、鉻酸鑭、氧化鋯、二硅化鉬等。具有耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、電熱轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn)，正在逐步取代金屬電熱材料。傳統(tǒng)的電熱源一般體積大、能效利用率低、應(yīng)用不便捷，難以滿足現(xiàn)代工業(yè)及生活需求。
[0003]采用厚膜加熱技術(shù)逐步在國內(nèi)推廣，但只能通過傳導(dǎo)、對流作為主要熱傳遞方式，而且產(chǎn)品性能穩(wěn)定性差，發(fā)熱體自身溫度很高，應(yīng)用范圍和基材選用存在極大限制。
[0004]作為厚膜加熱技術(shù)的核心材料，厚膜電子漿料在厚膜加熱技術(shù)中扮演著十分重要的角色;然而，對于現(xiàn)有的厚膜電子漿料而言，其普遍存在燒結(jié)溫度高、燒結(jié)時間長、方阻值高、附著力較差且可焊接性能較差的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種納米稀土厚膜電子漿料，該納米稀土厚膜電子漿料燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、方阻值低、附著力較好、導(dǎo)電發(fā)熱效果好且可焊接性能好。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種納米稀土厚膜電子漿料的制備方法，該制備方法能夠有效地制備納米稀土厚膜電子漿料，且制備而成的納米稀土厚膜電子漿料具有燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、方阻值低、附著力較好、導(dǎo)電發(fā)熱效果好且可焊接性能好的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
[0008]—種納米稀土厚膜電子漿料，包括有以下重量份的物料，具體為:
無機(jī)粘接相 1%_5%
有機(jī)溶劑載體 10%_30%
二氧化釕2%-5%
氧化鑭或氧化釔1%_5%
高純納米銀粉 50%-90%;
無機(jī)粘接相包括有以下重量份的物料，具體為:
三氧化二鉍 20%-40%
二氧化硅40%-60%
三氧化二鋁 10%-20%;
有機(jī)溶劑載體包括有以下重量份的物料，具體為:
乙基纖維素混合液 90%-95% 增稠劑1%-5%
觸變劑1%_3%
消泡劑1%_2%;
乙基纖維素混合液包括有以下重量份的物料，具體為:
有機(jī)溶劑50%-70%
乙基纖維素30%-50%。
[0009]其中，所述無機(jī)粘接相的粒徑值為500nm-900nm。
[0010]其中，所述有機(jī)溶劑為二乙二醇乙醚醋酸酯溶劑、己二酸二甲酯溶劑、松油醇溶劑、檸檬酸三丁醋溶劑或DBE溶劑。
[0011]其中，所述乙基纖維素中的乙氧基含量為35%_45%。
[0012]其中，所述增稠劑為氧化聚乙烯蠟。
[0013]其中，所述觸變劑為聚酰胺蠟。
[0014]其中，所述消泡劑為疏水改性二氧化硅及礦物油的混合物。
[0015]其中，所述高純銀粉的粒徑值為200 nm -800 nm。
[0016]一種納米稀土厚膜電子漿料制備方法，包括有以下工藝步驟，具體為:
a、制備無機(jī)粘接相:將三氧化二鉍、二氧化硅、三氧化二鋁三種物料置于行星球磨機(jī)中進(jìn)行研磨處理，研磨處理的時間為10小時-12小時，待無機(jī)粘接相混合物料研磨完成后，將無機(jī)粘接相混合物料通過1000目的超聲波振動篩，以得到粒徑值為500nm-900nm的無機(jī)粘接相，其中，三氧化二鉍、二氧化硅、三氧化二鋁三種物料的重量份依次為20%-40%、40%_60%、10%-20%;
b、制備乙基纖維素混合液:將有機(jī)溶劑、乙基纖維素在60°C-80°C的水浴中溶解數(shù)2小時-5小時，溶解完成后得到乙基纖維素混合液，其中，有機(jī)溶劑、乙基纖維素兩種物料的重量份依次為 50%_70%、30%-50% ；
c、制備有機(jī)溶劑載體:將乙基纖維素混合液、增稠劑、觸變劑、消泡劑置于三輥研磨機(jī)研磨2-4遍，以得到有機(jī)溶劑載體，有機(jī)溶劑載體的粘度為10 dPa.s -25dPa.s，乙基纖維素混合液、增稠劑、觸變劑、消泡劑四種物料的重量份依次為90%-95%、1%-5%、1%-3%、1%-2%；
d、制備納米稀土厚膜電子楽料:將無機(jī)粘接相、有機(jī)溶劑載體、二氧化舒、氧化鑭或氧化釔、高純納米銀粉置于三輥研磨機(jī)研磨10-15遍，而后將研磨后的混合物料通過過800目篩，以得到漿料細(xì)度小于1000 nm且粘度為300dPa.s-500 dPa.s的納米稀土厚膜電子漿料，其中，高純納米銀粉的粒徑值為200nm-800nm，納米稀土厚膜電子楽料各物料的重量份依次為:
無機(jī)粘接相1%_5%
有機(jī)溶劑載體 10%-30%
二氧化釕2%-5%
氧化鑭或氧化釔 1%_5%
高純納米銀粉 50%-90%。
[0017]其中，所述納米稀土厚膜電子漿料的方阻值為5m Ω/Π-200 πιΩ/口。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明所述的一種納米稀土厚膜電子漿料，其包括以下重量份的物料:無機(jī)粘接相I %-5%、有機(jī)溶劑載體10%_30%、二氧化釕2%-5%、氧化鑭或氧化釔1%-5%、高純納米銀粉50%-90% ；無機(jī)粘接相包括以下重量份的物料:三氧化二鉍20%-40%、二氧化硅40%-60%、三氧化二鋁10%-20%;有機(jī)溶劑載體包括以下重量份的物料:乙基纖維素混合液90%-95%、增稠劑1%-5%、觸變劑1%-3%、消泡劑1%-2%;乙基纖維素混合液包括以下重量份的物料:有機(jī)溶劑50%-70%、乙基纖維素30%-50%。通過上述物料配比，該納米稀土厚膜電子漿料燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、方阻值低、附著力較好、導(dǎo)電發(fā)熱效果好且可焊接性能好。
[0019]本發(fā)明的另一有益效果為:本發(fā)明所述的一種納米稀土厚膜電子漿料制備方法，其包括以下工藝步驟，具體為:a、制備無機(jī)粘接相:將三氧化二鉍、二氧化硅、三氧化二鋁三種物料置于行星球磨機(jī)中進(jìn)行研磨處理，研磨處理的時間為10小時-12小時，待無機(jī)粘接相混合物料研磨完成后，將無機(jī)粘接相混合物料通過1000目的超聲波振動篩，以得到粒徑值為500nm-900nm的無機(jī)粘接相，其中，三氧化二鉍、二氧化硅、三氧化二鋁三種物料的重量份依次為20%-40%、40%-60%、10%-20% ； b、制備乙基纖維素混合液:將有機(jī)溶劑、乙基纖維素在60°C-80°C的水浴中溶解數(shù)2小時-5小時，溶解完成后得到乙基纖維素混合液，其中，有機(jī)溶劑、乙基纖維素兩種物料的重量份依次為50%-70%、30%-50%; c、制備有機(jī)溶劑載體:將乙基纖維素混合液、增稠劑、觸變劑、消泡劑置于三輥研磨機(jī)研磨2-4遍，以得到有機(jī)溶劑載體，有機(jī)溶劑載體的粘度為10 dPa.s -25dPa.s，乙基纖維素混合液、增稠劑、觸變劑、消泡劑四種物料的重量份依次為90%-95%、1%-5%、1%-3%、1%_2%; d、制備納米稀土厚膜電子漿料:將無機(jī)粘接相、有機(jī)溶劑載體、二氧化釕、氧化鑭或氧化釔、高純納米銀粉置于三輥研磨機(jī)研磨10-15遍，而后將研磨后的混合物料通過過800目篩，以得到漿料細(xì)度小于1000 nm且粘度為300dPa.s-500 dPa.s的納米稀土厚膜電子楽料，其中，高純納米銀粉的粒徑值為200nm-800nm，納米稀土厚膜電子漿料各物料的重量份依次為:無機(jī)粘接相1%-5%、有機(jī)溶劑載體10%-30%、二氧化釕2%-5%、氧化鑭或氧化釔1%_5%、高純納米銀粉50%-90%。通過上述工藝步驟設(shè)計，該制備方法能夠有效地制備納米稀土厚膜電子楽料，且制備而成的納米稀土厚膜電子漿料具有燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、方阻值低、附著力較好、導(dǎo)電發(fā)熱效果好且可焊接性能好的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合具體的實施方式來對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0021]實施例一，一種納米稀土厚膜電子漿料，包括有以下重量份的物料，具體為:
無機(jī)粘接相 3%
有機(jī)溶劑載體 20%
二氧化釕4%
氧化鑭或氧化釔3%
高純納米銀粉 70%;
無機(jī)粘接相包括有以下重量份的物料，具體為:
三氧化二鉍 35%
二氧化硅50%
三氧化二鋁 15%;
有機(jī)溶劑載體包括有以下重量份的物料，具體為: 乙基纖維素混合液 90%
增稠劑5%
觸變劑3%
消泡劑2%;
乙基纖維素混合液包括有以下重量份的物料，具體為:
有機(jī)溶劑50%
乙基纖維素50%。
[0022]需進(jìn)一步指出，無機(jī)粘接相的粒徑值為500nm-900nm，有機(jī)溶劑為二乙二醇乙醚醋酸酯溶劑、己二酸二甲酯溶劑、松油醇溶劑、檸檬酸三丁醋溶劑或DBE溶劑，乙基纖維素中的乙氧基含量為35%-45%，增稠劑為氧化聚乙烯蠟，觸變劑為聚酰胺蠟，消泡劑為疏水改性二氧化娃及礦物油的混合物，高純銀粉的粒徑值為200 nm -800 nm。
[0023]通過上述物料配比，本實施例一的納米稀土厚膜電子漿料具有燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時間短、方阻值