[发明专利]一种电加热电阻浆料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种电加热电阻浆料及其使用方法和应用。所述电阻浆料按质量百分比计，其组成包括：微米量级的电阻粉体、银粉、玻璃粉、有机载体和助剂。所述电加热电阻浆料通过丝网印刷到多孔莫来石(氧化铝)基板上，在950℃‑1100℃高温烧结，形成电加热电阻膜层，电阻膜层根据需要设计成不同的电阻图形。通电后，电阻膜层迅速发热并将热量传递给基板，从而将穿过基板为液体升温。本电阻浆料适用于厚膜电阻器，加热温度在500℃以下的热水壶或其它需要给液体加热的领域。本发明提供的电加热电阻浆料与多孔莫来石(氧化铝)基板具有良好的附着力、耐热振冲击、不含重金属，具有成本低，无环境污染，制备工艺简单等优点。

技术领域

本发明涉及电阻浆料领域，具体涉及一种电加热电阻浆料及其制备方法和应用。

背景技术

电子浆料是由导体颗粒，无机非金属颗粒、有机载液以及相关的分散剂、包覆剂、助剂等组合在一起的一种复合材料。针对不同的应用场景和具体要求，发展出了多种细分品种，如导体浆料、电阻浆料及高温烧结、中温烧结、低温烧结浆料。广泛应用于厚膜集成电路、压敏电阻、薄膜开关、敏感元器件等电子元器件。太阳能电池、电子信息领域的发展，带动了电子浆料行业的发展。其中，电加热电阻浆料，主要用于电阻器、热水器、化工产业以及各种产品的热管理等方面。目前国内用于民用领域的电阻浆料研究相对偏少。在消费级家用电器以及规模化的化工领域需要给大量液体均匀加热的领域，电阻浆料的应用更是缺乏。原因包括多个方面，如银、氧化钌等原材料成本太高；电阻与基体结合不好，容易脱落；电阻含有铅等对人体有害或对环境有污染的元素等等。因此，针对上述问题，制造一种不含铅的且具有良好性能的价格低廉的民用电加热电阻浆料，已经成为有待解决的重要问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种电加热电阻浆料。

本发明的第二个目的在于提供一种电加热电阻浆料的制备方法

本发明的第三个目的在于提供一种电加热电阻浆料的应用。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

第一方面，本发明提供一种电加热电阻浆料，按质量百分比计，其组成包括：

电阻粉体70-82％；

银粉0-8％；

玻璃粉0.5-5％；

有机载体8-18％；

助剂0-2％。

进一步的，所述电阻粉体选自镍铬合金粉、镍铬锰硅合金粉或可伐合金(Kovar合金)粉中的一种或多种；所述电阻粉体粒径为0.1-5微米。

所述银粉为片状，根据本发明具体实施方案，所述片状银粉厚度为100-500钠米，

所述片状银粉平均直径为1-5微米。

所述玻璃粉是与可伐合金热膨胀系数相差范围在5％-10％的钙硼硅系列玻璃粉。根据本发明具体实施方案，所述玻璃粉粒径为1-15微米。

所述有机载体选自松油醇、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、十六醇、乙基纤维素、蓖麻油和丁酮中的至少三种。根据本发明具体实施方案，所述有机载体由以下质量分数的组分配制：松油醇15-25％、丁基卡必醇17-27％、丁基卡必醇醋酸酯13-23％、乙二醇乙醚乙酸酯1-5％、十六醇2-8％、乙基纤维素2-8％、蓖麻油5-15％和丁酮2-8％。

所述助剂选自硅烷偶联剂、磷酸三丁脂、卵磷脂和鱼油中的一种或多种。

本发明的电加热电阻浆料通过采用特定的电阻粉体并合理配比各组分，实现了银粉的使用量少于10％，甚至可以不使用银，不仅在很大程度上节约了生产成本，还有效提高了电阻的抗氧化性，减缓了银离子在基体中的迁移，延长了电阻的使用寿命。