[发明专利]一种环保型电阻浆料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保电力材料技术领域，具体涉及一种环保型电阻浆料及其制备方法。

背景技术

传统的加热家电产品：如电饭锅、电高压锅、电汤锅、电热水壶、电暖器等大多采用电阻丝加热，具有价格低廉、制造和组装简单等优点，深得一般消费者的喜爱，长期以来占据着大量的市场份额。但是，随着市场检验时间的增加，电阻丝加热器的体积大、寿命短、电热利用效率低等缺点逐步显现，众多新一代产品中正逐步淘汰电阻丝加热的方式，取而代之的是厚膜电路加热元件。

厚膜电路加热元件长期以来因其制作成本高、制造工艺复杂的原因，仅用于较高端的电子设备的加热元件，如小型的加热片或加热条，较少应用于日用大功率家电加热产品。随着技术的发展和人们消费水平的提高，厚膜电路的成本有所降低，市场需求也越来越大，采用厚膜电路制造的加热器件具有体积小巧、外形美观的优点，使用寿命长达20000h，电热利用效率高达80％以上，相较于普通的电阻丝加热器的50％有了大幅提高。

我们知道，厚膜电路加热元件是将电阻浆料印刷于一基板上，通过烘干、烧结等工艺制得厚膜电阻，再与其他控温、限流等保护设施和外部构件，制造得到加热产品。由此可见，电阻浆料是厚膜电阻的核心技术，开发一种符合环保要求、适用范围广的电阻浆料是推进厚膜电阻加热器件规模化发展的关键所在。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种环保型电阻浆料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种环保型电阻浆料，所述环保型电阻浆料包括功能相、无机粘结相和有机载体，所述功能相包括以下按重量份计的原料：

钨酸铋10～20份，氧化钙类玻璃组合物20～40份，复合微晶玻璃粉15～30份，氧化钯15～25份，碳粉1～2份和助剂10～20份；

所述无机粘结相包括以下按重量份计的原料：二氧化硅10～15份，三氧化二铝10～15份，硅藻土2～4份，玻璃纤维4～8份；

所述有机载体包括以下按重量份计的原料：乙基纤维素40～50份，丁基卡必醇醋酸酯10～20份，柠檬酸三丁酯5～15份，聚乙烯醇5～8份，氯化石蜡4～8份，酚醛树脂2～4份。

进一步地，所述功能相包括以下按重量份计的原料：

钨酸铋16份，氧化钙类玻璃组合物32份，复合微晶玻璃粉24份，氧化钯22份，碳粉1份和助剂15份；

所述无机粘结相包括以下按重量份计的原料：二氧化硅13份，三氧化二铝11份，硅藻土3份，玻璃纤维5份；

所述有机载体包括以下按重量份计的原料：乙基纤维素43份，丁基卡必醇醋酸酯17份，柠檬酸三丁酯10份，聚乙烯醇6份，氯化石蜡7份，酚醛树脂3份。

进一步地，所述环保型电阻浆料还包括有机添加剂，所述有机添加剂为丙烯酸树脂分散剂。

进一步地，所述复合微晶玻璃粉包括以下按重量份计的原料：三氧化二硼20～40份，二氧化钛10～25份，氧化钡5～10份和碱金属氧化物1～3份。

进一步地，所述氧化钙类玻璃组合物中含有氧化镍。

进一步地，所述助剂包括稀土氧化物、氧化铝、氧化铁、氧化铜中的一种或多种。

一种环保型电阻浆料的制备方法，包括以下步骤：

（1）按所需重量份准备好各项原料，备用；

（2）制备功能相：

a.将钨酸铋、氧化钙类玻璃组合物、复合微晶玻璃粉、氧化钯、碳粉和助剂混合均匀，装入氧化锆球磨罐，采用酒精为球磨工艺助剂，球磨2h后，将所得混合物粉体过300目筛，备用；

b.将经过步骤a处理的混合物粉体盛放于刚玉坩埚内，采用电阻炉在1350～1450℃下熔炼，恒温2h后，水淬、烘干，得到所述功能相；

（3）制备无机粘结相：将二氧化硅、三氧化二铝、硅藻土和玻璃纤维混合均匀后在硅钼棒箱式电炉中熔炼，然后倒入冷水中，水淬后置于球磨罐中，以蒸馏水为球磨介质进行球磨，球磨后抽滤、烘干、分散，得到所述无机粘结相；

（4）制备有机载体：将乙基纤维素、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、聚乙烯醇、氯化石蜡和酚醛树脂置于玻璃烧瓶中，恒温水浴90℃，搅拌2h，趁热过滤，得到所述有机载体；

（5）将功能相、有机载体和有机添加剂加入反应釜中，搅拌均匀后再加入无机粘结相和水，继续搅拌均匀，得到粘稠态流体；

（6）将步骤（5）得到的粘稠态流体采用三辊研磨机进行研磨分散，分散次数为5～7次，得到所述电阻浆料。