一种电容器用导电银浆及其制备方法与流程

文档序号:11459485阅读:354来源:国知局
本发明涉及导电材料
技术领域
,具体涉及一种电容器用导电银浆及其制备方法。
背景技术
:云母片电容器是以云母片材料作为电介质,在电介质的表面印刷电极银浆做的电极板,极板和云母一层一层叠合后,再压铸在胶木粉或封固在环氧树脂中制成。云母片电容器的特点是介质损耗小,绝缘电阻大、温度系数小,适宜用于高频电路。云母电容器作为基础元器件广泛用于无线电接发设备、精密电子仪器、现代通讯仪器仪表及设备、收音机、功放机、电视机等。随着近年来家用电器的普及,电子产品向小型化、微型化发展,云母电容器的需求量逐年增加,作为云母电容器电极的导电银浆需求量也逐步增大,逐年增加。导电银浆主要应用于薄膜开关、挠性电路等方向,随着我国丝网印刷以及柔性线路板行业的崛起,薄膜软性线路用的导电浆料的研究和开发也越来越受到关注。在日本及西方发达国家在过去的二十年里对导电银浆已经有较深入的研究,并有产品以不同的商品名称应用于实际,在我国,导电银浆也已经逐步进入产业化阶段,而珠江三角洲大量的薄膜开关生产厂家,就是导电银浆庞大的客户群之一,目前,环保是全世界人民共同关注的话题,各个国家的各行各业也都越来越重视环保。银浆料通过丝网印刷均匀地附着在电介质的表面,通过烘干、烧结等工艺,在电介质表面形成优良的电极层。作为电容器电极的导电银浆需求量也逐步增大,市场前景可观。银浆中广泛使用玻璃粉作为粘结剂,将银层与基体机械粘合在一起。玻璃粉通常由氧化铋、硼酸、二氧化硅等原料混合、高温熔融、淬水制得,生产工艺复杂,并伴有高温和有毒蒸汽危害。另外,同一款玻璃粉也不可能与不同的基体材料均形成良好浸润获得较强的附着力。主要存在以下问题:银含量高、烧结温度高、烧结范围窄、以及银层与云母片结合强度一般、导电性能较差。技术实现要素:针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种电容器用导电银浆,该电容器用导电银浆粘度系数较佳、导电性能较好、稳定性较好、高宽比较优,本发明的电容器用导电银浆的制备方法其成本较低、原料易得、且制备方法简单,具有良好的应用前景。本发明解决技术问题采用如下技术方案:本发明提供了一种电容器用导电银浆,包括以下重量份的原料:金属银粉80-100份、有机聚合物溶液20-30份、改性纳米碳1-3份、纳米氧化锌1-5份、增稠剂1-3份、消泡剂0.5-1份、偶联剂1-3份、流平剂0.5-1份。优选地,所述电容器用导电银浆包括以下重量份的原料:金属银粉90份、有机聚合物溶液25份、改性纳米碳2份、纳米氧化锌3份、增稠剂2份、消泡剂0.8份、偶联剂2份、流平剂0.8份。优选地,所述有机聚合物溶液的溶质为乙基纤维素、硝化纤维素、环氧树脂中的一种或几种,有机聚合物溶液的溶剂为丁基卡必醇、松油醇、辛醇、丁基卡必醇醋酸中的一种或几种,溶质、溶剂重量之比为1:5。优选地,所述改性纳米碳通过如下步骤制得:将纳米碳浸泡于15-20%的醋酸溶液中,超声分散50-60分钟,然后加入聚苯胺继续分散30-40分钟,用量为纳米碳的1.5-2%,后加入过硫酸钾,用量为纳米碳的0.1-0.2%,反应15-25分钟,反应结束后用蒸馏水清洗过滤、干燥,得到改性纳米碳。优选地,所述增稠剂为卵磷脂、甘油、氢化蓖麻油和气相二氧化硅中的一种或几种;所述消泡剂选自乙醇、正丁醇和有机硅氧烷中的一种或几种;所述偶联剂选自硅烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或几种,所述流平剂选自磷酸三丁酯、邻苯二甲酯二丁酯和蓖麻油中的一种或几种。本发明还提供了一种电容器用导电银浆的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将称金属银粉、有机聚合物溶液、增稠剂、消泡剂、偶联剂、流平剂混合加入高速搅拌机中,在温度为90-110℃下,以400-500r/min的转速搅拌30-60分钟,得到混合浆体a;步骤二,将上述混合浆体a在三辊研磨机上进行研磨,通过滚轮的微调使银浆细度控制在5μm以下,再加入纳米氧化锌、改性纳米碳、在温度为45-65℃下以100-150r/min搅拌100-120分钟制得电容器用导电银浆。优选地,所述步骤一种搅拌温度为100℃、搅拌转速为450r/min、搅拌时间为45分钟。优选地,所述步骤二中搅拌温度为55℃、搅拌转速为125r/min、搅拌时间为110分钟。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:(1)本发明的电容器用导电银浆添加了有机聚合物溶液,该有机聚合物溶液可以提高导电银浆材料的附着力和剥离强度,使得银浆的锡焊性能良好。(2)本发明的电容器用导电银浆添加了改性纳米碳,增加了本发明浆料的导电性能、电阻值变小。(3)本发明的电容器用导电银浆添加了纳米氧化锌,可以提升对载流子的选择性收集率,减少复合中心形成;有效降低片电阻,改变了导电银浆黏度变化。(4)本发明的电容器用导电银浆通过合理使用添加剂,各组分协同作用使得本发明的电容器用导电银浆材料粘度系数较佳、导电性能较好、稳定性较好、高宽比较优。(5)本发明的电容器用导电银浆的制备方法成本较低、原料易得、且制备方法简单,具有良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。实施例1.本实施例的电容器用导电银浆,包括以下重量份的原料:金属银粉80份、有机聚合物溶液20份、改性纳米碳1份、纳米氧化锌1份、增稠剂1份、消泡剂0.5份、偶联剂1份、流平剂0.5份。本实施例中有机聚合物溶液的溶质为乙基纤维素,有机聚合物溶液的溶剂为丁基卡必醇,溶质、溶剂重量之比为1:5。本实施例中改性纳米碳通过如下步骤制得:将纳米碳浸泡于15的醋酸溶液中,超声分散50分钟,然后加入聚苯胺继续分散30分钟,用量为纳米碳的1.5%,后加入过硫酸钾,用量为纳米碳的0.1%,反应15分钟,反应结束后用蒸馏水清洗过滤、干燥,得到改性纳米碳。本实施例中增稠剂为卵磷脂;消泡剂为乙醇;偶联剂为硅烷类偶联剂,流平剂为磷酸三丁酯。本实施例的电容器用导电银浆的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将称金属银粉、有机聚合物溶液、增稠剂、消泡剂、偶联剂、流平剂混合加入高速搅拌机中,在温度为90℃下,以400r/min的转速搅拌30分钟,得到混合浆体a;步骤二,将上述混合浆体a在三辊研磨机上进行研磨,通过滚轮的微调使银浆细度控制在5μm以下,再加入纳米氧化锌、改性纳米碳、在温度为45℃下以100r/min搅拌100分钟制得电容器用导电银浆。实施例2.本实施例的电容器用导电银浆,包括以下重量份的原料:金属银粉100份、有机聚合物溶液30份、改性纳米碳3份、纳米氧化锌5份、增稠剂3份、消泡剂1份、偶联剂3份、流平剂1份。本实施例中有机聚合物溶液的溶质为环氧树脂,有机聚合物溶液的溶剂为松油醇,溶质、溶剂重量之比为1:5。本实施例中改性纳米碳通过如下步骤制得:将纳米碳浸泡于20%的醋酸溶液中,超声分散60分钟,然后加入聚苯胺继续分散40分钟,用量为纳米碳的2%,后加入过硫酸钾,用量为纳米碳的0.2%,反应25分钟,反应结束后用蒸馏水清洗过滤、干燥,得到改性纳米碳。本实施例中增稠剂为甘油;消泡剂为正丁醇;偶联剂为钛酸酯偶联剂;流平剂为邻苯二甲酯二丁酯。本实施例的电容器用导电银浆的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将称金属银粉、有机聚合物溶液、增稠剂、消泡剂、偶联剂、流平剂混合加入高速搅拌机中,在温度为110℃下,以500r/min的转速搅拌60分钟,得到混合浆体a;步骤二,将上述混合浆体a在三辊研磨机上进行研磨,通过滚轮的微调使银浆细度控制在5μm以下,再加入纳米氧化锌、改性纳米碳、在温度为65℃下以150r/min搅拌120分钟制得电容器用导电银浆。实施例3.本实施例的电容器用导电银浆,包括以下重量份的原料:金属银粉90份、有机聚合物溶液25份、改性纳米碳2份、纳米氧化锌3份、增稠剂2份、消泡剂0.8份、偶联剂2份、流平剂0.5-1份。本实施例中有机聚合物溶液的溶质为硝化纤维素,有机聚合物溶液的溶剂为丁基卡必醇醋酸,溶质、溶剂重量之比为1:5。本实施例中改性纳米碳通过如下步骤制得:将纳米碳浸泡于17%的醋酸溶液中,超声分散55分钟,然后加入聚苯胺继续分散35分钟,用量为纳米碳的1.8%,后加入过硫酸钾,用量为纳米碳的0.2%,反应20分钟,反应结束后用蒸馏水清洗过滤、干燥,得到改性纳米碳。本实施例中增稠剂为卵磷脂;消泡剂为有机硅氧烷;偶联剂为铝酸酯偶联剂;流平剂为蓖麻油。本实施例的电容器用导电银浆的制备方法,包括以下步骤:步骤一,将称金属银粉、有机聚合物溶液、增稠剂、消泡剂、偶联剂、流平剂混合加入高速搅拌机中,在温度为100℃下,以450r/min的转速搅拌45分钟,得到混合浆体a;步骤二,将上述混合浆体a在三辊研磨机上进行研磨,通过滚轮的微调使银浆细度控制在5μm以下,再加入纳米氧化锌、改性纳米碳、在温度为55℃下以125r/min搅拌110分钟制得电容器用导电银浆。以上各实施例得到的导电银浆的性能测试结果如下:粘度系数(s.t.i)栅线高宽比电池串联电阻(mω)实施例15.1>0.351.5-1.8实施例25.3>0.351.5-1.8实施例35.5>0.351.5-1.8对比例4.9<0.3>2本发明的电容器用导电银浆添加了有机聚合物溶液,该有机聚合物溶液可以提高导电银浆材料的附着力和剥离强度,使得银浆的锡焊性能良好;添加了改性纳米碳,增加了本发明浆料的导电性能、电阻值变小;添加了纳米氧化锌,可以提升对载流子的选择性收集率,减少复合中心形成;有效降低片电阻,改变了导电银浆黏度变化;通过合理使用添加剂,各组分协同作用使得本发明的电容器用导电银浆材料粘度系数较佳、导电性能较好、稳定性较好、高宽比较优。本发明的电容器用导电银浆的制备方法成本较低、原料易得、且制备方法简单,具有良好的应用前景。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12
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