本发明属于电阻器制备技术领域，具体涉及一种电阻器用碳膜及其制备方法。
背景技术：
碳膜电阻器，是用有机粘合剂将碳墨、石墨和填充料配成悬浮液涂覆于绝缘基体上，经加热聚合而成。碳膜电阻器曾是电子、电器、资讯产品使用量最大的电阻，价格最便宜，品质稳定性好、信赖度高,但是碳膜电阻器用碳膜中含有较高含量的有机粘结剂，常用的有机粘结剂为羧甲基纤维素钠，高含量有机粘结剂的使用导致碳膜的导电性差，并且碳膜内部各碳层之间的粘结性差，导致碳膜的稳定性也较差，一般不适于作通用电阻器，主要作为高阻高压电阻器。
技术实现要素：
本发明的目的在于：针对上述现有碳膜因使用有机粘结剂导致碳膜导电性和稳定性差的问题，本发明提供一种电阻器用碳膜及其制备方法，该碳膜采用纳米二氧化钛作为粘结剂，取代了传统的有机粘结剂，提高碳膜的导电性和稳定性。
本发明采用的技术方案如下：
一种电阻器用碳膜，包括以下重量份数的原料：石墨20-40份、碳黑5-10份、酚醛树脂1-3份、二氧化硅2-5份、纳米二氧化钛5-10份、水80-100份。
一种电阻器用碳膜，包括以下重量份数的原料：石墨25-35份、碳黑6-8份、酚醛树脂1.5-2.5份、二氧化硅2.5-4份、纳米二氧化钛6-8份、水85-95份。
一种电阻器用碳膜，包括以下重量份数的原料：石墨30份、碳黑7份、酚醛树脂2份、二氧化硅3份、纳米二氧化钛7.5份、水90份。
本发明采用纳米二氧化钛取代传统的有机粘结剂，纳米二氧化钛可与水配制成高度分散、均匀且稳定的溶胶，即纳米钛溶胶，利用纳米钛溶胶本身的高表面活性与强化学结合吸附性使碳膜中的各成分粘结在一起，碳膜中的二氧化硅加入纳米钛溶胶中时可形成硅溶胶，辅助提高纳米钛溶胶的粘结性能，并且水分蒸发时，硅溶胶的胶体粒子可牢固地附着在绝缘基体表面，因此，相对于传统的有机粘结剂，本发明纳米钛溶胶和硅溶胶结合不仅保证了碳膜中各碳层之间的有效粘结，还增强了碳膜与绝缘基体的粘结力，显著提高碳膜的稳定性，最重要的是，纳米二氧化钛本身就具有良好的导电性，因此还可进一步提高碳膜的导电性。
另外，通过纳米钛溶胶制备碳膜，有利于增强碳膜的强度，由此增加碳膜的耐磨性，而且纳米钛溶胶具有很好的成膜性和热稳定性，制备的碳膜光滑平整，有利于提高碳膜的耐热性，并且，纳米二氧化钛还具有光催化功能，在光照下生成高催化活性的游离基，产生强的光氧化及还原能力，有利于催化、光解附着于碳膜表面的有机物和部分无机物，使碳膜具有极强的抗污能力。
一种电阻器用碳膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将绝缘基体依次放入水、乙醇中进行超声清洗并烘干；
(2)将石墨和碳黑混合后进行球磨；
(3)将纳米二氧化钛加入至水中，制成溶胶；
(4)将酚醛树脂、二氧化硅以及球磨后的石墨和碳黑加入至步骤(3)制成的溶胶中，搅拌均匀后涂覆在绝缘基体表面；
(5)将步骤(4)处理后的绝缘基体置于聚合炉中进行加热聚合。
进一步地，步骤(5)中，聚合温度为260-280℃。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明通过纳米二氧化钛和水制备成纳米钛溶胶取代传统的有机粘结剂，可保证碳膜中各碳层之间的有效粘结，同时，硅溶胶可显著增强碳膜与绝缘基体的粘结力，纳米二氧化钛本身就具有良好的导电性，因此，可解决现有碳膜因使用有机粘结剂导致碳膜导电性和稳定性差的问题；
2.本发明通过纳米钛溶胶制备碳膜，有利于增加碳膜的耐磨性，提高碳膜的成膜性和热稳定性，制备的碳膜光滑平整，并具有极强的抗污能力。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
实施例1
一种电阻器用碳膜，包括以下重量份数的原料：石墨21份、碳黑6份、酚醛树脂1份、二氧化硅2份、纳米二氧化钛5.5份、水82份。
一种电阻器用碳膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将绝缘基体依次放入水、乙醇中进行超声清洗并烘干；
(2)将石墨和碳黑混合后进行球磨；
(3)将纳米二氧化钛加入至水中，制成溶胶；
(4)将酚醛树脂、二氧化硅以及球磨后的石墨和碳黑加入至步骤(3)制成的溶胶中，搅拌均匀后涂覆在绝缘基体表面；
(5)将步骤(4)处理后的绝缘基体置于聚合炉中于260-280℃下进行加热聚合。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：包括以下重量份数的原料：石墨25份、碳黑6.5份、酚醛树脂1.5份、二氧化硅2.5份、纳米二氧化钛6份、水85份。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：包括以下重量份数的原料：石墨30份、碳黑7份、酚醛树脂2份、二氧化硅3份、纳米二氧化钛7.5份、水90份。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：包括以下重量份数的原料：石墨35份、碳黑8份、酚醛树脂2.5份、二氧化硅4份、纳米二氧化钛8份、水95份。
实施例5
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：包括以下重量份数的原料：石墨40份、碳黑10份、酚醛树脂3份、二氧化硅5份、纳米二氧化钛10份、水100份。
如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。