一種電子漿料及其制備方法與雙面陶瓷發(fā)熱體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要設(shè)及一種用于制備發(fā)熱元件的電子漿料及其制備方法，還設(shè)及一種采 用所述電子漿料而制備得到的陶瓷發(fā)熱體。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷加熱片是一種通電后板面發(fā)熱而不帶電且無明火的、外形呈圓形或方形的、 安全可靠的電加熱平板。陶瓷發(fā)熱片是直接在陶瓷生巧上印刷電子漿料后，在高溫下烘燒， 然后再經(jīng)電極、引線處理后，所生產(chǎn)得到的發(fā)熱元件。通過陶瓷與金屬高溫共燒技術(shù)得到的 一種耐腐蝕、絕緣和導(dǎo)熱性能良好的發(fā)熱元件，不含鉛、儒、隸、六價(jià)銘、多漠聯(lián)苯（PBBs)和 多漠聯(lián)苯酸（P抓Es)等有害物質(zhì)?，F(xiàn)有技術(shù)中的陶瓷發(fā)熱片一般采用單面印刷發(fā)熱線路并 置于至少兩層陶瓷基板之間制成，但由于單面印刷存在升溫速率不夠快、溫度分布不均（主 要受上下兩層陶瓷厚度不一致的影響）導(dǎo)致發(fā)熱線路斷開，進(jìn)而影響發(fā)熱片使用壽命等諸 多問題，特別是在某些需要極速升溫設(shè)備或領(lǐng)域中的應(yīng)用受到了限制。
[0003] 上述問題可通過雙面印刷的方式進(jìn)行解決，而雙面成型要求兩面的阻值盡可能地 接近，否則容易導(dǎo)致兩面升溫速度和溫度不一致，使得陶瓷發(fā)熱片發(fā)生曲翅，當(dāng)曲翅度大于 陶瓷預(yù)應(yīng)力時(shí)，就會(huì)發(fā)生斷裂。而兩面阻值的差距決定于兩面印刷時(shí)電子漿料的局部濃度 差異，所W為盡量減少兩面阻值的差距，在印刷發(fā)熱線路時(shí)，需要保證漿料濃度相同或相 近。而漿料局部濃度差異又與漿料的均勻度有關(guān)，由于電子漿料屬于懸浮液，各成分之間的 相互作用W及各成分在溶劑中的分散性對(duì)電子漿料的均勻度造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的缺陷，提供一種均勻度高、局部濃度差異小的 電子漿料。 陽〇化]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種電子漿料，由W下質(zhì)量百分比的組分組成：儘合金粉10.0~40.0%，鋼粉 8. 0~15. 0%，鈕粉10. 0~20. 0%，納米碳粉1. 0~5. 0%，高嶺± 1. 0~5. 0%，滑石粉3. 0~10. 0〇/〇， 鐵銷粉20. 0~35. 0%，松油醇10. 0~21. 0%，藍(lán)麻油1. 0~5. 0%，氨化藍(lán)麻油0. 5~3. 0〇/〇。
[0006] 所述儘合金粉優(yōu)選為儘鐵合金粉，所述儘鐵合金粉優(yōu)選由W下質(zhì)量百分比的元素 組成：儘 65. 0~75. 0%，鐵 15. 0~20. 0%，娃 5. 0~20. 0〇/〇。
[0007] 對(duì)于小電阻加熱元件來說，微小的電阻差異都會(huì)引起較大溫度變化，在制備陶瓷 發(fā)熱體時(shí)，由于電子漿料的均勻度較差，局部濃度存在差異，容易導(dǎo)致所制備得到的陶瓷發(fā) 熱體的電阻值差異較大。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述成分及配比的電子漿料均勻度較高，局部濃度差 異小，所制備得到的陶瓷發(fā)熱體的電阻值差異小。
[0008] 優(yōu)選地，所述電子漿料由W下質(zhì)量百分比的材料組成：儘合金粉12.0~20.0%， 鋼粉8. 0~15. 0%，鈕粉10. 0~20. 0%，納米碳粉1. 0~5. 0%，高嶺± 1. 0~5. 0%，滑石粉 3. 0~10. 0%，鐵銷粉20. 0~35. 0%，松油醇10. 0~21. 0%，藍(lán)麻油1. 0~5. 0%，氨化藍(lán)麻油 0. 5~3. 0%。
[0009] 更優(yōu)選地，所述電子漿料由W下質(zhì)量百分比的材料組成：儘合金粉12.0~18.0%， 鋼粉10. 0~12. 0%，鈕粉16. 0~18. 0%，納米碳粉3. 0~5. 0%，高嶺± 1. 0~5. 0%，滑石粉 3. 0~10. 0%，鐵銷粉20. 0~30. 0%，松油醇16. 0~18. 0%，藍(lán)麻油2. 0~4. 0% ;氨化藍(lán)麻油 0. 5~1. 0〇/〇。
[0010] 更優(yōu)選地，所述電子漿料由W下質(zhì)量百分比的組分組成：儘合金粉14~16%， 鋼粉10. 0~12. 0%，鈕粉16. 0~18. 0%，納米碳粉3. 0~5. 0%，高嶺± 1. 0~5. 0%，滑石粉 3. 0~10. 0%，鐵銷粉20. 0~30. 0%，松油醇16. 0~18. 0%，藍(lán)麻油2. 0~4. 0% ;氨化藍(lán)麻油 0. 5~1. 0〇/〇。 W11] 優(yōu)選地，所述藍(lán)麻油與氨化藍(lán)麻油之間的質(zhì)量之比為1~8 :1。
[0012] 更優(yōu)選地，所述藍(lán)麻油與氨化藍(lán)麻油之間的質(zhì)量之比為2~4 :1。
[0013] 上述電子漿料可采用現(xiàn)有技術(shù)中的一般方法步驟制備而成，優(yōu)選采用W下步驟： 51. 按比例將儘合金粉、鋼粉、鈕粉、高嶺±、滑石粉和鐵銷粉進(jìn)行混合，然后加入納米 碳粉，攬拌混合，得到混合粉末； 52. 在60~80°C下，按比例將松油醇、藍(lán)麻油、氨化藍(lán)麻油進(jìn)行混合，得到溶劑； 53. 將所述混合粉末加入到所述溶劑中，攬拌1~化，即得電子漿料。
[0014] 本發(fā)明的另外一個(gè)目的是，將上述電子漿料應(yīng)用于制備發(fā)熱元件中。
[0015] 本發(fā)明的另外一個(gè)目的是，提供一種新型雙面陶瓷發(fā)熱體。
[0016] 所述雙面陶瓷發(fā)熱體包括陶瓷基板、位于所述陶瓷基板兩面的發(fā)熱功能元件和與 所述發(fā)熱功能元件相連接的電路引線；所述發(fā)熱功能元件為采用上述電子漿料所制備而成 的發(fā)熱電子線路。所述發(fā)熱功能元件的表面涂覆有保護(hù)膜。所述陶瓷基板為具有優(yōu)良絕緣 導(dǎo)熱性能的高溫共燒陶瓷。
[0017] 所述雙面陶瓷發(fā)熱體采用雙面發(fā)熱的方式，其升溫速率快，溫度分布均勻。由于采 用上述電子漿料所制備而成，位于陶瓷基板兩面的發(fā)熱電子線路的電阻值相同，或兩面發(fā) 熱電子線路之間的電阻差小，從而克服了陶瓷發(fā)熱體兩面升溫速度和溫度不一致而造成曲 翅甚至發(fā)生斷裂的問題。
[0018] 所述陶瓷基板的一端采用尖形且涂覆一層微米級(jí)厚度的透明保護(hù)膜，但是透明保 護(hù)膜不是完全覆蓋陶瓷發(fā)熱片，在兩面電極焊盤出沒有覆蓋所述透明保護(hù)膜，尖形的角度 數(shù)為30~150° ;另一端采用翼型方式，方便固定發(fā)熱片。具體的尖角度數(shù)視應(yīng)用場(chǎng)合而定， 需要插入到被加熱凝膠或者固體物體內(nèi)部，則尖角度數(shù)盡量小，方便插入。優(yōu)選地，所述陶 瓷基板的尖角度數(shù)為45°。進(jìn)一步地，雙面印刷發(fā)熱電子線路為獨(dú)立電路，兩極采用兩套焊 點(diǎn)并聯(lián)方式形成。
[0019] 所述雙面陶瓷發(fā)熱體的制備方法包括但不限于W下步驟： 51. 制備上述電子漿料； 52. 將所述電子漿料同時(shí)涂覆在陶瓷基板的兩面上； 53. 對(duì)陶瓷基板上的電子漿料進(jìn)行干燥； 54. 在惰性氣體下1500~1600°C保溫5~ISOmin。
[0020] 優(yōu)選地，所述步驟S2中，采用絲網(wǎng)印刷的方式將所述電子漿料涂覆在陶瓷基板 上。絲網(wǎng)印刷采用高目數(shù)絲網(wǎng)，兩面同時(shí)印刷的次數(shù)可W是一次，也可W是多次，W保證兩 面印刷的電子漿料量一致，也通過調(diào)整組分和印刷的電子漿料調(diào)控發(fā)熱元件的阻值。優(yōu)選 地，每面發(fā)熱電子線路的阻值為0. 5~3. O Q。
[0021] 優(yōu)選地，所述步驟S3中，采用高能重離子福照的方式對(duì)所述發(fā)熱電子線路進(jìn)行干 燥。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明所述的電子漿料通過合理的組合及配比，其均勻度較高，局部濃度差異小，所制 備得到的陶瓷發(fā)熱體的電阻值差異小。所述雙面陶瓷發(fā)熱體采用雙面發(fā)熱的方式，其升溫 速率快，溫度分布均勻，且兩面的電阻值差異小，克服了因兩面升溫速度和溫度不一致而造 成曲翅甚至發(fā)生斷裂的問題，使用壽命長(zhǎng)，并可進(jìn)行阻值的調(diào)控，可批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0023] 圖1為實(shí)施例1所述雙面陶瓷發(fā)熱體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 通過W下具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施 例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，可W在本發(fā)明權(quán)利限定的范圍內(nèi)進(jìn)行各種改 變。 陽〇2引實(shí)施例1 制備電子漿料： SI.將儘鐵合金粉16. Og,鋼粉12. Og,鈕粉15. Og,高嶺± 3. Og,滑石粉6. Og,鐵銷 粉20.0 g進(jìn)行混合，然后加入納米碳粉5. Og,攬拌混合，得到混合粉末；儘鐵合金由W下 質(zhì)量百分比的元素組成：儘70. 〇%，鐵15. 0%，娃10. 0〇/〇。
[0026] S2.在60~80°C下，將比例將松油醇18. Og,藍(lán)麻油4. Og,氨化藍(lán)麻油1. Og進(jìn)行 混合，得到溶劑； S3.將混合粉末慢慢加入到溶劑中，攬拌1~化，即得電子漿料。
[0027] 制備雙面陶瓷發(fā)熱體 將上述制備得到的電子漿料采用絲網(wǎng)印刷的方式同時(shí)涂覆在陶瓷基板1的兩面上，得 到發(fā)熱電子線路2,采用用高能重離子福照的方式對(duì)兩面的電子漿料進(jìn)行干燥；之后在惰 性氣體下，進(jìn)行1500°C般燒，冷卻，即得雙面陶瓷發(fā)熱體，如圖1所示。 W測(cè)測(cè)試 對(duì)上述所制備得到雙面陶瓷發(fā)熱體的兩面發(fā)熱電子線路2 (正面21和背面22)進(jìn)行電 阻測(cè)量，其結(jié)果如表2所示。
[0029] 實(shí)施例2 制備電子漿料： SI.將儘鐵合金粉12. Og,鋼粉15. Og,鈕粉20.0 g,高嶺± 1. Og,滑石粉10.0 g,鐵銷 粉20.0 g進(jìn)行混合，然后加入納米碳粉1. Og,攬拌混合，得到混合粉末；儘鐵合金由W下 質(zhì)量百分比的元素組成：儘70. 〇%，鐵15. 0%，娃10. 0〇/〇。
[0030] S2.在60~80°C下，將松油醇16. Og,藍(lán)麻油4. Og