[发明专利]一种环保型氧化锌压敏电阻用电极银浆及其制备方法

说明书

一种环保型氧化锌压敏电阻器用电极银浆，由银粉、有机粘结剂、无机粘结剂、溶剂、助剂组成，其制备方法为：1）按配方比例称取有机粘结剂和溶剂加入到容器中，将容器置于恒温水槽中，开启搅拌机，温度控制在80‑90℃，直至溶解清澈，补充加热过程中损失的溶剂，使用200目丝网过滤，得到的有机载体置于密封容器中保存；2）按照步骤1）中溶解好的有机载体、溶剂、助剂于容器中，用高速分散机分散均匀；3）按照配方称取银粉、无机粘结剂加入到步骤2）的容器中，用高速分散机中分散均匀；4）使用三辊研磨机研磨；5）真空脱气，检测合格即得本发明银浆。本发明制备的银浆在氧化锌压敏电阻上形成的电极完整致密，且与基材有良好的附着力。

技术领域

本发明涉及电子、化工和材料领域，具体涉及一种环保型氧化锌压敏电阻用电极浆料及其制备方法。

技术背景

氧化锌压敏电阻器是一种具有非线性伏安特性并有抑制瞬态过电压作用的固态电压敏感元件，被国内外广泛用作电气系统过电压保护的元件，具体应用于瞬态过电压保护，防止因为静电、放电、浪涌及其他瞬态电流（如雷击等）而造成对它们的损坏。为了提高氧化锌压敏电阻的通流能力，必须保证氧化锌压敏电阻表面印刷的银电极：在印刷过程中浆料干燥慢，不产生印刷缺陷；在表干过程中溶剂挥发稳定，不产生气孔且烘干后硬度高；烧结后形成的银晶界连续、致密、附着力大。为了达到要求，现有的技术方案有：配方中使用高沸点的溶剂；配方中加入适合的无机粘结剂促进银粉烧结提高烧结致密度，降低烧银电极的电阻；配方中加入与基材相关的无机添加剂如镍粉、锌粉等增加与氧化锌基材的附着力；配方中通过增加超细银粉（如纳米银粉）提高烧结致密降低电阻。

但是目前基于上述方案的配方并不能够完全解决存在的问题，主要存在以下缺陷：

1）在中国专利申请CN107993740A，CN106158140A，CN104934103A，CN102403049A中使用了纳米银粉，虽然纳米银粉可以促使银粉在烧结过程中银粉之间有很好的连接，但是存在以下问题。首先，在烧结过程中，纳米银粉由于本身活化能高，在较低的温度就能够融化：而扩散到其他未融化的银粉表面，原先纳米银的位置逐渐形成空洞，导致银不连续；其次，纳米银粉比表面积很大，分散困难，对银浆的流变性能影响很大，不利于使用；再次，纳米银粉还没有形成规模化生产，导致其价格昂贵，这无形中增加了很多的成本。

2）在中国专利申请CN106067348A，CN10285595A，CN102262919A中使用了镍粉降低烧结过程中的堆烧造成的电极的缺陷，但是在浆料中加入了镍粉后，由于镍粉与银粉在烧结过程中不能完全熔敷在一起，电极层中出现很多的孔洞（是由于镍不能银完全熔敷造成的），影响了电极的致密性。

3）在中国专利申请CN102855960A中，为了提高银电极与基材的附着力，配方中加入了锌粉，锌与基材氧化锌成分相似，但是浆料中锌粉在烧结过程中生成的氧化锌不能与基材完美相熔，反而会导致在银电极上富集形成小凸起，增加了银电极的电阻，不能很好解决银电极的导电性能。

4）在中国专利申请CN102768872A中使用二乙二醇丁醚、松油醇作为主要溶剂，由于溶剂沸点高，在表干过程中溶剂完全挥发难，导致干燥后的电极层表干硬度差，在后续加工过程中容易出现剥落，造成电极层缺陷，导致产品性能变差。银浆印刷在氧化锌基材表面，经烧结后得到电极，由于银层不连续、不致密、与基材附着力差，导致产品不良，因此市场迫切需求一种银浆，该银浆制备的电极层完整、致密、与基材附着力大且均匀。

发明内容

本发明的目的在于解决现有银浆烧结存在的问题，通过在配方中加入片状银粉同时采用高低沸点溶剂搭配，制备的银浆能够使压敏电阻的电极层致密且有较好的附着力。