[发明专利]一种铂电极浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了属于铂电极制备技术领域的一种铂电极浆料及其制备方法和应用。以重量百分数计，铂电极浆料包括：15～20％纳米铂粉、5～10％片状铂粉、50～60％热处理后的超细铂粉和10～30％有机粘结剂。本发明提供的铂电极浆料高温烧结于氮化硅基片上得到铂电极，所述铂电极浆料在氮化硅基片上高温烧结不起泡、不翘曲、电极不宜脱落，与氮化硅基片附着力大于20N/mm²，铂电极的方阻值小于25mΩ/□，长时间在高温环境下使用电极性能稳定，阻值变化很小；导电性好、电信号传输能力高。

技术领域

本发明属于铂电极制备技术领域，特别涉及一种铂电极浆料及其制备方法和应用。

背景技术

氮化硅陶瓷是一种有广阔发展前景的耐高温高强度结构陶瓷，其具有高性能(如强度高、硬度高、抗热震稳定性好、疲劳韧性高、室温抗弯强度高、耐磨、耐化学腐蚀和很好的高温稳定性、抗氧化性能等)，与其他陶瓷相比，氮化硅陶瓷比重小，热膨胀系数低，抗热冲击性好，断裂韧性高，是一种理想的高温结构材料和高速切削工具陶瓷材料。因此氮化硅陶瓷在航天航空、汽车发动、机械、化工、石油等领域有着广泛的用途，也为新型高温结构材料的发展开创了新局面。

氮化硅陶瓷是一种超硬物质，本身具有润滑性，氮化硅陶瓷高温烧结时基本不收缩，而铂电极浆料收缩严重，这造成电极浆料在氮化硅基片上印刷烧结后极易出现电极起泡、翘曲，电极与氮化硅基片附着力很低，电极易脱落等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铂电极浆料及其制备方法和应用，具体技术方案如下：

一种铂电极浆料，以重量百分数计，包括：15～20％纳米铂粉、5～10％片状铂粉、50～60％热处理后的超细铂粉和10～30％有机粘结剂。其中，铂电极浆料中各组分含量百分数之和等于100％。

本发明所述纳米铂粉为平均粒径为0.08μm，松装密度为0.6～0.9g/cm³，振实密度为0.9～1.2g/cm³的球形纳米铂粉；

所述片状铂粉的粒度分布为0.8-8μm，平均粒径为1.0-1.5μm，比表面积为15-25m²/g，振实密度为5.0-6.0g/cm³，径厚比为20:1-50:1；

所述热处理后的超细铂粉为耐1200-1600℃烧结的球形铂粉，粒度分布为0.3-2.4μm，平均粒径为0.8μm，比表面积为15-35m²/g，松装密度为1.4-2.6g/cm³，振实密度为2.4-4.0g/cm³。

所述有机粘结剂包括5～20％有机树脂、80～95％有机溶剂。

所述有机树脂为乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、松香、硝酸纤维素中的一种或几种；所述有机溶剂为松节油、松油醇、蓖麻油、乙酸薄荷酯、环己酮、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或几种。

本发明所述铂电极浆料应用于氮化硅基片上。

所述铂电极浆料的制备方法为，将纳米铂粉、片状铂粉、热处理后的超细铂粉和有机粘结剂组成的混合物研磨得到铂电极浆料。

具体地，将纳米铂粉、片状铂粉、热处理后的超细铂粉和有机粘结剂组成的混合物放入含有玛瑙珠的玛瑙研磨罐内，浆料混合物与玛瑙珠的质量比1/3～1/2，球磨机的转速为100～150转/分钟，研磨时间为3～6小时，分离玛瑙珠制备得到铂电极浆料。

所述有机粘结剂通过将有机树脂与有机溶剂的混合物加热至80～100℃，直至有机树脂溶解后过滤除杂得到。更进一步地，将有机树脂与有机溶剂混合，搅拌均匀后，将所得混合物加热至80～100℃，直至有机树脂溶解后，在500～800目的滤网上过滤除杂，制得有机粘结剂。

本发明所述纳米铂粉利用湿法冶金制备。