[发明专利]一种增强材料及制备方法和在制备热敏薄膜中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强材料，具体涉及一种增强材料及制备方法和在制备热敏薄膜中的应用。属于功能材料技术领域。

背景技术

稀土钙钛矿结构氧化物薄膜在氧化和还原气氛下具有良好的抗高温、耐腐蚀和电性能，是一种良好的高温电热元件和热敏电阻元件。相比块体热敏元件，薄膜类热敏元件接触面积更大，对温度信号的反映更为迅速。

丝网印刷法制备钙钛矿基薄膜材料具有工艺流程简单、成本低和均匀致密的特点，适于批量化生产热敏电阻薄膜和高温电热膜。

但是，此方法制备的热敏薄膜自身强度和与基底的结合强度不高，不能承受高温气流的冲刷或高温烟气腐蚀。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种增强材料及制备方法和在制备热敏薄膜中的应用。本发明的增强材料能实现均匀致密涂覆，显著提高被涂覆薄膜的强度和耐磨损性。经增强材料涂覆得到的热敏薄膜表面平整、耐酸碱腐蚀好、耐磨损性强，可用于高温烟气腐蚀和冲刷环境下热敏薄膜等非直接接触式的表面增强。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种增强材料，是由以下重量份的组分组成的：0.01～2份La_1-xA_xMO₃，5～9.5份有机溶剂，0.49～4.99份低熔点相粉体；所述La_1-xA_xMO₃中A=Ca或Sr，M=Mn或Fe，0.1≤x≤0.8；所述有机溶剂为松油醇和乙基纤维素的混合物或者甘油，所述松油醇和乙基纤维素的混合物中，松油醇和乙基纤维素的重量比为70：1～2；所述低熔点相粉体是由以下重量份的组分组成的：3～6份SiO₂、2～6份Na₂B₄O₇·10H₂O、0.2～2份Al₂O₃、0.1～1份CaO。

优选的，x=0.4，A=Sr，M=Mn，所述低熔点相粉体是由以下重量份的组分组成的：4.27份SiO₂、4.27份Na₂B₄O₇·10H₂O、1.13份Al₂O₃和0.33份CaO。

上述增强材料的制备方法，具体步骤如下：

1）制备La_1-xA_xMO₃溶胶：将摩尔比La：A：M=（1-x）：x：1的硝酸镧、硝酸锶或硝酸钙以及硝酸锰或硝酸铁混合溶解于去离子水得溶液，加入柠檬酸-乙二醇溶液，搅拌制成溶胶并继续搅拌0.5～3小时即得；其中，0.1≤x≤0.8，A=Ca或Sr，M=Mn或Fe，溶液中的金属阳离子与柠檬酸的物质的量之比为1：0.8～3，所述的柠檬酸-乙二醇溶液中，柠檬酸与乙二醇的物质的量之比为1：2～6；

2）制备La_1-xA_xMO₃凝胶：将步骤1）制得的溶胶在60～90℃加热搅拌至粘稠后，再于60～90℃静置干燥12～36小时即得；

3）制备La_1-xA_xMnO₃粉体：将步骤2）制得的La_1-xA_xMnO₃凝胶于600～800℃温度下煅烧1～3小时，然后将煅烧产物研磨10～60分钟即得；

4）制备低熔点相粉体：将配方比的低熔点相粉体各组分混匀研磨10～30分钟即得；

5）将制备好的La_1-xA_xMnO₃粉体、低熔点相粉体和有机溶剂混合，研磨、搅拌制成浆料，即得。

所述的增强材料在丝网印刷法或浸渍提拉法制备热敏薄膜中的应用。

所述的应用的具体方法是：采用丝网印刷法或浸渍提拉法将所述的增强材料涂覆在热敏薄膜的表面，静置流平5～10分钟；之后将流平的薄膜置于箱式电阻炉中，加热至800～1000℃，煅烧0.5～2小时，然后以1～3℃/min缓慢冷却至室温。

采用丝网印刷法涂覆，是用80～200目的丝网印刷，并且，所述增强材料中的有机溶剂占浆料总重量的50～80%。

采用浸渍提拉法涂覆时，所述增强材料中的有机溶剂占浆料总重量的70～95%。