[发明专利]一种掺合型无机导电涂层无效
申请号: | 91110874.2 | 申请日: | 1991-11-22 |
公开(公告)号: | CN1072702A | 公开(公告)日: | 1993-06-02 |
发明(设计)人: | 尹维平 | 申请(专利权)人: | 尹维平 |
主分类号: | C09D5/24 | 分类号: | C09D5/24;C09D1/00 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 掺合 无机 导电 涂层 | ||
本项发明属于金属和非金属掺合型无机高导电涂层。
迄今人们常用的导电涂层分为二大类:(1)掺合型导电涂层;(2)本征型导电涂层。掺合型导电涂层大多采用有机高分子树脂为粘合剂,粘合剂本身不导电,掺入导电粉末材料,靠导电粉末颗粒之间的相互搭接而形成网络式导电通道。掺合型导电涂层存在的主要缺点是:粘合剂是有机高分子树脂,吸湿率高、涂层导电性能不稳定、耐温性能差、易热老化。上述缺点,大大限制了掺合型有机高分子导电涂层的商业化应用。本征型导电涂层不需要掺入导电粉末材料,而是靠高分子树脂本身所具有的导电性。但这种导电高分子树脂的合成难度极大,工艺很复杂,成本太高,而且本征型高分子导电涂层的膜电阻一般在兆欧以上,导电性差,在耐温、耐湿、耐老化等方面还存在严重的问题,至使本征型导电涂层的商业化应用,目前还很少。
本项发明的目的在于提出一种掺合型无机导电涂层。它克服了现有的两类有机高分子树脂导电涂层的缺陷,它是在导电粉末材料中加入含有多种氧化物的无机粘合剂,经烧结使导电粉末颗粒相互搭结而形成微观网络式导电通道来实现的。
本项发明的组份是:石墨(C)、银(Ag)、氧化磷(P2O5)、氧化铅(PbO)、氧化硼(B2O3)、氧化硅(SiO2)和氧化铜(CuO)(或氧化钴CoO)。其组份重量百分含量为:石墨(C)9%-21%、银(Ag)37%-45%、氧化磷(P2O5)2.5%-6.5%、氧化铅(PbO)22%-32%、氧化硼(B2O3)4%-9%、氧化硅(SiO2)2%-5%和氧化铜(CuO)(或氧化钴CoO)0.1%-0.9%。其中石墨是辅助导电填料和界面应力缓冲填料,银是导电填料,氧化铅、氧化磷、氧化硼、氧化硅、氧化铜(或氧化钴)经高温烧熔,球磨过筛制成粉末无机粘合剂,其作用是在导电涂层烘干、烧结过程中软化流动并与石墨、银浸润粘合而烧结成与底材结合牢固的掺合型无机导电涂层。
本项发明的制备方法:根据组份重量百分含量称取氧化铅、氧化磷、氧化硼、氧化硅、氧化铜(或氧化钴)混均后,于高温下烧熔,烧熔温度为750℃-1100℃,烧熔时间为15分钟-65分钟。烧熔好的料块经48小时球磨,过250目-300目标准筛,制成粉末无机粘合剂,尔后根据组份重量百分含量称取石墨粉和银粉与制成的粉末无机粘合剂混匀,加入适量松油醇,调制成粘度适当的浆料,采用喷涂、刷涂、刮涂、浸涂或丝印等厚膜工艺,在经预处理的底材表面制膜,尔后于120℃-180℃下烘干8-20分钟于470℃-680℃下烧结5-30分钟,即可制成掺合型无机导电涂层。无机粘合剂的组份可以直接采用组份重量百分含量中给出的氧化物,也可以用化学当量的其他化合物为原料,其中氧化铅(PbO)可以用化学当量的PbO2、PbCO3、2Pb(OH)2或Pb3O4为原料,氧化硼(B2O3)可以用化学当量的H3BO3为原料,氧化硅(SiO2)可以用纯度在98.5%以上的石英砂为原料,氧化磷可用化学当量的Ca3(PO4)2或Mg3(PO4)2为原料,氧化铜(CuO)可用化学当量Cu2O或CuCO3为原料,氧化钴(CoO)可用化学当量的Co2O3为原料。掺合型无机导电涂层中的石墨粉,其颗粒直径为4μ-60μ,纯度为95%-99.5%,银粉的颗粒直径为4μ-40μ,纯度为98%-99.95%,还可以用Ag2O或Ag2CO3作为银的原料。松油醇是用来调整浆料粘度的稀释剂。在烘干、烧结过程中,稀释剂完全挥发干净,稀释剂的加入量(重量%)为27%-63%,以浆料粘度适于采用厚膜工艺制膜为准,可选用的稀释剂还有:甘油、丙二醇、二丁脂、松节油、樟脑油、食用油、润滑油等,可以任选其中一种,也可以混合使用。本项发明可以直接制备在经预处理的金属或非金属底材表面永不脱落。
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