[发明专利]一种可中温烧结的无铅碳浆及其制备方法

权利要求书

1.一种可中温烧结的无铅碳浆，其特征在于，包括有以下重量份的物料，具体为：

高纯石墨碳晶 20%-35%

玻璃粉 35%-55%

有机相 24%-29%

助剂 1%-3%；

其中，玻璃粉由氧化硅、三氧化二铁、氧化铋、氧化硼、氧化铜、五氧化二磷组成；有机相由松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素组成。

2.根据权利要求1所述的一种可中温烧结的无铅碳浆，其特征在于：所述高纯石墨碳晶的粒径值为0.5-1.5μm。

3.根据权利要求1所述的一种可中温烧结的无铅碳浆，其特征在于：所述玻璃粉中氧化硅、三氧化二铁、氧化铋、氧化硼、氧化铜、五氧化二磷六种物料的重量份依次为：15%-25%、13%-19%、28%-50%、12%-20%、5%-12%、9%-19%。

4.根据权利要求1所述的一种可中温烧结的无铅碳浆，其特征在于：所述玻璃粉的粒径值小于5μm。

5.根据权利要求1所述的一种可中温烧结的无铅碳浆，其特征在于：所述有机相中松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素五种物料的重量份依次为：20%-35%、30%-55%、4%-8%、13%-20%、5%-8%。

6.根据权利要求1所述的一种可中温烧结的无铅碳浆，其特征在于：所述有机相的粘度为20dps -50dps。

7.根据权利要求1所述的一种可中温烧结的无铅碳浆，其特征在于：该碳浆的含铅量为0，固含量为60%-70%，烧结温度为450℃-460℃。

8.一种可中温烧结的无铅碳浆的制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为：

a、制备玻璃粉：称取氧化硅、三氧化二铁、氧化铋、氧化硼、氧化铜和五氧化二磷，而后将称取好的氧化硅、三氧化二铁、氧化铋、氧化硼、氧化铜和五氧化二磷进行搅拌混合，待氧化硅、三氧化二铁、氧化铋、氧化硼、氧化铜和五氧化二磷混合均匀后，将氧化硅、三氧化二铁、氧化铋、氧化硼、氧化铜和五氧化二磷所组成的混合料转移至铂金坩埚内并将混合料随铂金坩埚放入至箱式电阻炉中，箱式电阻炉程序升温至1000℃-1050℃并保温60min，以使得混合料熔化成玻璃液；待箱式电阻炉保温完毕后，将玻璃液从箱式电阻炉中取出并进行水淬，水淬后的玻璃料依次进行粉碎、球磨加工以获得粒度小于5μm的玻璃粉；其中，玻璃粉中氧化硅、三氧化二铁、氧化铋、氧化硼、氧化铜和五氧化二磷六种物料的重量份依次为：15%-25%、13%-19%、28%-50%、12%-20%、5%-12%、 9%-19%；

b、制备有机相：称取松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素，而后将松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素置于分散罐中搅拌分散8h，以获得有机相，而后于有机相中添加助剂，搅拌后获得均匀透明的有机相、助剂混合溶液；其中，有机相中松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素五种物料的重量份依次为：20%-35%、30%-55%、4%-8%、13%-20%、5%-8%；

c、制备碳浆：称取高纯石墨碳晶、玻璃粉、有机相以及助剂混合溶液，而后对高纯石墨碳晶、玻璃粉、有机相以及助剂混合溶液进行混合搅拌、三辊研磨、过滤、脱泡处理，以获得碳浆；其中，碳浆中高纯石墨碳晶、玻璃粉、有机相、助剂四种物料的重量份依次为：20%-35%、35%-55%、24%-29%和1%-3%；

d、将碳浆丝印于氧化铝陶瓷基材上，经过460℃烧结12min，得到发热电阻层；

e、测定电阻层的方阻和重烧变化率。