一種可中溫燒結的無鉛碳漿及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種可中溫燒結的無鉛碳漿及其制備方法，該無鉛碳漿包括以下重量份的物料：高純石墨碳晶20%?35%、玻璃粉35%?55%、有機相24%?29%、助劑1%?3%；玻璃粉由氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅、五氧化二磷組成；有機相由松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素組成；該無鉛碳漿電阻適中、可中溫燒結、含鉛量為0，且使用玻璃粉作為結合劑，進而實現了在中溫區的燒結，從而極大穩定了碳漿的發熱效率并延長使用壽命。該制備方法包括：制備玻璃粉、制備有機相、制備碳漿、碳漿絲印燒結、測定電阻層的方阻和重燒變化率；該制備方法能夠有效生產制備上述無鉛碳漿。

【技術實現步驟摘要】
一種可中溫燒結的無鉛碳漿及其制備方法
本專利技術涉及電熱材料
，尤其涉及一種可中溫燒結的無鉛碳漿及其制備方法。
技術介紹
碳漿通常主要由碳和有機粘結劑組成，經過80-150℃低溫固化后，作為發熱材料用于電熱供暖。碳漿在使用一段時間后，會出現粘結劑老化和碳氧化等現象，導致發熱層與基材的結合力下降，發熱效率降低的同時使用壽命也會縮短。此外，低溫固化工藝必然導致高電阻，這也局限了碳漿的使用范圍。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足而提供一種可中溫燒結的無鉛碳漿，該無鉛碳漿電阻適中且可中溫燒結，該碳漿含鉛量為0且使用玻璃粉作為結合劑，進而實現了在中溫區的燒結，擯棄了結合劑老化的缺陷，從而極大穩定了碳漿的發熱效率并延長使用壽命。本專利技術的另一目的在于提供一種可中溫燒結的無鉛碳漿的制備方法，該制備方法能夠有效地生產制備上述可中溫燒結的無鉛碳漿。為達到上述目的，本專利技術通過以下技術方案來實現。一種可中溫燒結的無鉛碳漿，包括有以下重量份的物料，具體為：高純石墨碳晶20%-35%玻璃粉35%-55%有機相24%-29%助劑1%-3%；其中，玻璃粉由氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅、五氧化二磷組成；有機相由松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素組成。其中，所述高純石墨碳晶的粒徑值為0.5-1.5μm。其中，所述玻璃粉中氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅、五氧化二磷六種物料的重量份依次為：15%-25%、13%-19%、28%-50%、12%-20%、5%-12%、9%-19%。其中，所述玻璃粉的粒徑值小于5μm。其中，所述有機相中松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素五種物料的重量份依次為：20%-35%、30%-55%、4%-8%、13%-20%、5%-8%。其中，所述有機相的粘度為20dps-50dps。其中，該碳漿的含鉛量為0，固含量為60%-70%，燒結溫度為450℃-460℃。一種可中溫燒結的無鉛碳漿的制備方法，包括有以下工藝步驟，具體為：a、制備玻璃粉：稱取氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅和五氧化二磷，而后將稱取好的氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅和五氧化二磷進行攪拌混合，待氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅和五氧化二磷混合均勻后，將氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅和五氧化二磷所組成的混合料轉移至鉑金坩堝內并將混合料隨鉑金坩堝放入至箱式電阻爐中，箱式電阻爐程序升溫至1000℃-1050℃并保溫60min，以使得混合料熔化成玻璃液；待箱式電阻爐保溫完畢后，將玻璃液從箱式電阻爐中取出并進行水淬，水淬后的玻璃料依次進行粉碎、球磨加工以獲得粒度小于5μm的玻璃粉；其中，玻璃粉中氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅和五氧化二磷六種物料的重量份依次為：15%-25%、13%-19%、28%-50%、12%-20%、5%-12%、9%-19%；b、制備有機相：稱取松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素，而后將松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素置于分散罐中攪拌分散8h，以獲得有機相，而后于有機相中添加助劑，攪拌后獲得均勻透明的有機相、助劑混合溶液；其中，有機相中松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素五種物料的重量份依次為：20%-35%、30%-55%、4%-8%、13%-20%、5%-8%；c、制備碳漿：稱取高純石墨碳晶、玻璃粉、有機相以及助劑混合溶液，而后對高純石墨碳晶、玻璃粉、有機相以及助劑混合溶液進行混合攪拌、三輥研磨、過濾、脫泡處理，以獲得碳漿；其中，碳漿中高純石墨碳晶、玻璃粉、有機相、助劑四種物料的重量份依次為：20%-35%、35%-55%、24%-29%和1%-3%；d、將碳漿絲印于氧化鋁陶瓷基材上，經過460℃燒結12min，得到發熱電阻層；e、測定電阻層的方阻和重燒變化率。本專利技術的有益效果為：本專利技術所述的一種可中溫燒結的無鉛碳漿，其包括以下重量份的物料：高純石墨碳晶20%-35%、玻璃粉35%-55%、有機相24%-29%、助劑1%-3%；玻璃粉由氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅、五氧化二磷組成；有機相由松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素組成。通過上述物料配比，該無鉛碳漿電阻適中且可中溫燒結，該碳漿含鉛量為0且使用玻璃粉作為結合劑，進而實現了在中溫區的燒結，擯棄了結合劑老化的缺陷，從而極大穩定了碳漿的發熱效率并延長使用壽命。本專利技術的另一有益效果為：本專利技術所述的一種可中溫燒結的無鉛碳漿的制備方法，其包括有以下工藝步驟，具體為：a、制備玻璃粉；b、制備有機相；c、制備碳漿；d、碳漿絲印燒結；e、測定電阻層的方阻和重燒變化率。通過上述工藝步驟，該制備方法能夠有效地生產制備上述可中溫燒結的無鉛碳漿。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，所描述的實施例僅為本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。實施例1，一種可中溫燒結的無鉛碳漿，包括有以下重量份的物料，具體為：高純石墨碳晶20%玻璃粉55%有機相24%助劑1%。其中，玻璃粉包括以下重量份的物料，具體為：氧化硅20%三氧化二鐵15%氧化鉍30%氧化硼20%氧化銅5%五氧化二磷10%。另外，有機相包括有以下重量份的物料，具體為：松油醇20%丁基卡必醇醋酸酯50%鄰苯二甲酸二丁酯5%檸檬酸三丁酯20%乙基纖維素組成5%。其中，高純石墨碳晶的粒徑值為0.5-1.5μm；玻璃粉的粒徑值小于5μm；有機相的粘度為20dps-50dps；該碳漿的含鉛量為0，固含量為60%-70%，燒結溫度為450℃-460℃。需進一步指出，本實施例1的無鉛碳漿可以采用以下制備方法制備而成，具體的，一種可中溫燒結的無鉛碳漿的制備方法，其包括有以下工藝步驟：a、制備玻璃粉：按照本實施例1的質量配比將氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅和五氧化二磷進行攪拌混合，而后將攪拌混合所得的氧化物混合料轉移至鉑金坩堝內并將氧化物混合料隨鉑金坩堝放入至箱式電阻爐中，箱式電阻爐程序升溫至1000℃-1050℃并保溫60min，以使得氧化物混合料熔化成玻璃液；待箱式電阻爐保溫完畢后，將玻璃液從箱式電阻爐中取出并進行水淬，水淬后的玻璃料依次進行粉碎、球磨加工以獲得粒度小于5μm的玻璃粉；b、制備有機相：按照本實施例1的質量配比將松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素置于分散罐中攪拌分散8h，以獲得有機相，而后于有機相中添加助劑，攪拌后獲得均勻透明的有機相、助劑混合溶液；c、制備碳漿：按照本實施例1的質量配比將高純石墨碳晶、玻璃粉、有機相以及助劑依次進行混合攪拌、三輥研磨、過濾、脫泡處理，以獲得碳漿；d、將碳漿絲印于氧化鋁陶瓷基材上，經過460℃燒結12min，得到發熱電阻層；e、測定電阻層的方阻和重燒變化率。實施例2，一種可中溫燒結的無鉛碳漿，包括本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可中溫燒結的無鉛碳漿，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具體為：高純石墨碳晶?????20%?35%玻璃粉???????????35%?55%有機相???????????24%?29%助劑?????????????1%?3%；其中，玻璃粉由氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅、五氧化二磷組成；有機相由松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素組成。

【技術特征摘要】
1.一種可中溫燒結的無鉛碳漿，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具體為：高純石墨碳晶20%-35%玻璃粉35%-55%有機相24%-29%助劑1%-3%；其中，玻璃粉由氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅、五氧化二磷組成；有機相由松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素組成。2.根據權利要求1所述的一種可中溫燒結的無鉛碳漿，其特征在于：所述高純石墨碳晶的粒徑值為0.5-1.5μm。3.根據權利要求1所述的一種可中溫燒結的無鉛碳漿，其特征在于：所述玻璃粉中氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅、五氧化二磷六種物料的重量份依次為：15%-25%、13%-19%、28%-50%、12%-20%、5%-12%、9%-19%。4.根據權利要求1所述的一種可中溫燒結的無鉛碳漿，其特征在于：所述玻璃粉的粒徑值小于5μm。5.根據權利要求1所述的一種可中溫燒結的無鉛碳漿，其特征在于：所述有機相中松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三丁酯、乙基纖維素五種物料的重量份依次為：20%-35%、30%-55%、4%-8%、13%-20%、5%-8%。6.根據權利要求1所述的一種可中溫燒結的無鉛碳漿，其特征在于：所述有機相的粘度為20dps-50dps。7.根據權利要求1所述的一種可中溫燒結的無鉛碳漿，其特征在于：該碳漿的含鉛量為0，固含量為60%-70%，燒結溫度為450℃-460℃。8.一種可中溫燒結的無鉛碳漿的制備方法，其特征在于，包括有以下工藝步驟，具體為：a、制備玻璃粉：稱取氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅和五氧化二磷，而后將稱取好的氧化硅、三氧化二鐵、氧化鉍、氧化硼、氧化銅和五氧化二磷進...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖玉超，蘇冠賢，
申請(專利權)人：東莞珂洛赫慕電子材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44