在電子材料與元件的快速發(fā)展中，PTC（正溫度系數(shù)）熱敏電阻作為一種重要的溫度傳感器，其性能與應(yīng)用日益受到關(guān)注。作為PTC熱敏電阻制作過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，高溫?zé)Y(jié)導(dǎo)電銀漿的配方與制備技術(shù)直接影響到最終產(chǎn)品的性能與成本。

技術(shù)背景

PTC熱敏電阻是一種基于半導(dǎo)體材料的溫度敏感元件，其電阻值隨溫度升高而急劇增加。在制作過(guò)程中，為了確保電極層與陶瓷體之間形成良好的歐姆接觸，需要在PTC陶瓷表面制作一層導(dǎo)電銀漿電極層。傳統(tǒng)的導(dǎo)電銀漿存在銀含量高、燒結(jié)溫度高、燒結(jié)范圍窄以及附著力一般等問(wèn)題，限制了其應(yīng)用范圍和成本效益。

創(chuàng)新技術(shù)介紹

配方優(yōu)化

本發(fā)明的PTC熱敏電阻用高溫?zé)Y(jié)導(dǎo)電銀漿，其配方經(jīng)過(guò)精心優(yōu)化，主要包括以下組分及其重量份含量：

• 金屬銀粉：55-72%，采用球狀銀粉和片狀銀粉的混合物，粒徑分別為0.5-1.5μm和0.5-1.0μm，振實(shí)密度分別為1.5-2.5g/ml和1.0-2.0g/ml。這種組合有效提高了燒結(jié)的致密性和導(dǎo)電性能，同時(shí)降低了銀含量。
• 玻璃粉：1-10%，采用無(wú)鉛玻璃粉，燒結(jié)溫度為490-700°C，其組分包含Bi?O?、SiO?、ZnO、TiO?、SrO和Al?O?等，有效增強(qiáng)了銀層與陶瓷基體的附著力，拓寬了燒結(jié)溫度范圍。
• 有機(jī)載體：20-45%，包含高分子樹(shù)脂（如乙基纖維素、硝酸纖維素、松香等）和有機(jī)溶劑（如丁醚、乙二醇乙醚、松節(jié)油等），起到分散懸浮和調(diào)節(jié)粘度的作用，確保漿料具有良好的印刷性能和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
• 溶劑：1-15%，用于調(diào)節(jié)漿料的粘度和流動(dòng)性，確保制備過(guò)程中漿料的均勻性和穩(wěn)定性。

制備工藝

本發(fā)明的制備工藝主要包括以下步驟：

1. 有機(jī)載體的配制：將高分子樹(shù)脂和有機(jī)溶劑加熱至80°C并恒溫，直至樹(shù)脂完全溶解，過(guò)濾除雜后得到有機(jī)載體。
2. 備料：按照上述配方準(zhǔn)確稱(chēng)取金屬銀粉、玻璃粉、有機(jī)載體和溶劑。
3. 銀漿的配制：在混料機(jī)中將金屬銀粉、玻璃粉與有機(jī)載體、溶劑充分混合，再使用高速分散機(jī)進(jìn)行高速分散，得到均勻的漿體。
4. 銀漿料的生產(chǎn)：將漿體在三輥研磨機(jī)上進(jìn)行研磨，通過(guò)滾輪的微調(diào)使銀漿細(xì)度控制在10μm以下，粘度為30-50Pa.s，制得高質(zhì)量的導(dǎo)電銀漿。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1. 低成本：通過(guò)優(yōu)化銀粉和玻璃粉的配比，降低了銀含量，顯著降低了材料成本。
2. 低燒結(jié)溫度與寬燒結(jié)范圍：采用特定配比的玻璃粉，使得燒結(jié)溫度低至490°C，燒結(jié)范圍寬達(dá)490-700°C，提高了生產(chǎn)效率并降低了能耗。
3. 強(qiáng)附著力：玻璃粉中的SrO和TiO?在燒結(jié)過(guò)程中與陶瓷基體共熔，形成新的均一相態(tài)，顯著增強(qiáng)了銀層的附著力。
4. 優(yōu)異性能：導(dǎo)電銀漿的細(xì)度和粘度控制得當(dāng)，確保了電極層的均勻性和致密性，提高了PTC熱敏電阻的整體性能。

應(yīng)用前景

PTC熱敏電阻廣泛應(yīng)用于輕工、住宅、交通、航天、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保等多個(gè)領(lǐng)域。隨著科技的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)PTC熱敏電阻的性能要求越來(lái)越高。本發(fā)明的PTC熱敏電阻用高溫?zé)Y(jié)導(dǎo)電銀漿技術(shù)，憑借其低成本、低燒結(jié)溫度、寬燒結(jié)范圍及強(qiáng)附著力的優(yōu)勢(shì)，必將推動(dòng)PTC熱敏電阻行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供有力支持。

結(jié)論

綜上所述，本發(fā)明的PTC熱敏電阻用高溫?zé)Y(jié)導(dǎo)電銀漿技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化配方和制備工藝，實(shí)現(xiàn)了顯著的技術(shù)創(chuàng)新和性能提升。該技術(shù)不僅降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，還增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為PTC熱敏電阻的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷完善和推廣應(yīng)用的深入，該技術(shù)有望在更多領(lǐng)域展現(xiàn)其獨(dú)特的價(jià)值和魅力。