[发明专利]一种耐高温高湿ZnO压敏电阻用电极银浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，涉及一种耐高温高湿ZnO压敏电阻用电极银浆及其制备方法。

背景技术

压敏电阻陶瓷材料是指在一定温度下和某一特定电压范围内具有非线性伏安特性、其电阻随电压的增加而急剧减小的一种半导体陶瓷材料。根据这种非线性伏安特性，可以用这种半导体陶瓷材料制成非线性电阻器，即压敏电阻器。目前，压敏电阻器的应用范围很广，可以用来灭火花、过电压保护、制备避雷针、电压标准和电压稳定化等。近年来，由于电子设备向小型化、多功能化发展，集成电路的集成速度和密度不断提高，为了使电子线路免遭浪涌电压的破坏，在低压领域内对压敏电阻器的应用也提出了越来越高的要求。自20世纪90年代以来，人们对已有的ZnO系、TiO₂系、SrTiO₃系和BaTiO₃系压敏陶瓷材料在低压范围内的应用做了大量的研究工作，并取得了一些研究成果。

其中，ZnO系是压敏电阻陶瓷材料中性能最为优异的一种，ZnO压敏电阻陶瓷材料是在主要成分ZnO中，添加B₂O₃、Bi₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Co₂O₃、MnO₂、Cr₂O₃、Sb₂O₃和PbO等氧化物改性烧结而成，添加剂的作用大都是偏析在晶界上形成阻挡层，另一部分添加剂起到降低烧结温度和控制晶粒尺寸的作用。ZnO压敏电阻陶瓷材料由于其具有性价比高、非欧姆特性优良、响应时间快、漏电流小、流通能力强以及能量耐量大等优点，因此被广泛应用于工业、铁路、通信、电力及家电等领域，尤其在过电压保护方面。

然而，现有工业生产的ZnO压敏电阻产品通常使用环氧树脂和酚醛树脂作为包封材料进行抵御高温高湿环境的侵蚀，通常只能在低于85℃的条件下才能正常工作。随着应用领域的不断深入，各类产品对压敏电阻的使用温度和使用湿度都提出了更高的技术要求，例如，汽车电路中的压敏电阻使用温度可达125～150℃等。传统的ZnO压敏电阻在制备过程中所使用的电极浆料主要是含铅银浆，主要由银粉、含铅玻璃粉、有机树脂和溶剂组成。而含铅银浆再生产及使用过程中都会对环境造成污染，危害健康。因此，针对耐高温高湿压敏电阻用无铅银浆的研究越来越重要。

申请号为201110202073.5的中国发明专利公布了一种环保型压敏电阻器用电极银浆及其制备方法，该专利公布的压敏电阻器用电极银浆，以质量份数计，包括60～80份的银粉、2～4份的镍粉、1～3份的玻璃粉、11～25份的有机粘合剂和3～11份的稀释剂；所述的玻璃粉是由Bi₂O₃、SiO₂、SrO、ZnO、B₂O₃和Li₂O粉末混合后在900～1200℃烧结而成的；所述的有机粘合剂是以有机溶剂为溶剂，以质量分数计，包括10～20％的乙基纤维素和5～10％的酚醛树脂；所述的有机溶剂为丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油、松油醇中的一种或几种；所述的稀释剂为丁基卡必醇、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇单丁醚醋酸酯、石油醚、松节油、松油醇、蓖麻油、环己酮中的一种或几种。上述专利公布的技术方案中，采用的银粉及玻璃粉的粒径较大，这会影响最终电极银浆的耐高温高湿的性能，在玻璃粉种类及银粉种类方面的选择，有待进一步改进。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够用于耐高温高湿ZnO压敏电阻电极银浆及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种耐高温高湿ZnO压敏电阻用电极银浆，该电极银浆包括以下组分及重量百分比含量：金属银粉52～80％、玻璃粉2～5％、有机载体10～30％、有机添加剂1～3％及有机溶剂1～10％。

所述的电极银浆的组分及重量百分比含量优选为：金属银粉56～78％、玻璃粉2～3％、有机载体14～28％、有机添加剂1～3％及有机溶剂5～10％。

所述的金属银粉为球状银粉，粒径为0.5～2.0μm，振实密度为2.0～3.0g/ml。