一种电子浆料及其制备方法与双面陶瓷发热体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明主要设及一种用于制备发热元件的电子浆料及其制备方法，还设及一种采 用所述电子浆料而制备得到的陶瓷发热体。
【背景技术】
[0002] 陶瓷加热片是一种通电后板面发热而不带电且无明火的、外形呈圆形或方形的、 安全可靠的电加热平板。陶瓷发热片是直接在陶瓷生巧上印刷电子浆料后，在高溫下烘烧， 然后再经电极、引线处理后，所生产得到的发热元件。通过陶瓷与金属高溫共烧技术得到的 一种耐腐蚀、绝缘和导热性能良好的发热元件，不含铅、儒、隶、六价铭、多漠联苯（PBBs)和 多漠联苯酸（P抓Es)等有害物质。现有技术中的陶瓷发热片一般采用单面印刷发热线路并 置于至少两层陶瓷基板之间制成，但由于单面印刷存在升溫速率不够快、溫度分布不均（主 要受上下两层陶瓷厚度不一致的影响）导致发热线路断开，进而影响发热片使用寿命等诸 多问题，特别是在某些需要极速升溫设备或领域中的应用受到了限制。
[0003] 上述问题可通过双面印刷的方式进行解决，而双面成型要求两面的阻值尽可能地 接近，否则容易导致两面升溫速度和溫度不一致，使得陶瓷发热片发生曲翅，当曲翅度大于 陶瓷预应力时，就会发生断裂。而两面阻值的差距决定于两面印刷时电子浆料的局部浓度 差异，所W为尽量减少两面阻值的差距，在印刷发热线路时，需要保证浆料浓度相同或相 近。而浆料局部浓度差异又与浆料的均匀度有关，由于电子浆料属于悬浮液，各成分之间的 相互作用W及各成分在溶剂中的分散性对电子浆料的均匀度造成影响。
【发明内容】
[0004] 本发明为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种均匀度高、局部浓度差异小的 电子浆料。 阳〇化]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是： 一种电子浆料，由W下质量百分比的组分组成：儘合金粉10.0~40.0%，钢粉 8. 0~15. 0%，钮粉10. 0~20. 0%，纳米碳粉1. 0~5. 0%，高岭± 1. 0~5. 0%，滑石粉3. 0~10. 0〇/〇， 铁销粉20. 0~35. 0%，松油醇10. 0~21. 0%，藍麻油1. 0~5. 0%，氨化藍麻油0. 5~3. 0〇/〇。
[0006] 所述儘合金粉优选为儘铁合金粉，所述儘铁合金粉优选由W下质量百分比的元素 组成：儘 65. 0~75. 0%，铁 15. 0~20. 0%，娃 5. 0~20. 0〇/〇。
[0007] 对于小电阻加热元件来说，微小的电阻差异都会引起较大溫度变化，在制备陶瓷 发热体时，由于电子浆料的均匀度较差，局部浓度存在差异，容易导致所制备得到的陶瓷发 热体的电阻值差异较大。发明人发现上述成分及配比的电子浆料均匀度较高，局部浓度差 异小，所制备得到的陶瓷发热体的电阻值差异小。
[0008] 优选地，所述电子浆料由W下质量百分比的材料组成：儘合金粉12.0~20.0%， 钢粉8. 0~15. 0%，钮粉10. 0~20. 0%，纳米碳粉1. 0~5. 0%，高岭± 1. 0~5. 0%，滑石粉 3. 0~10. 0%，铁销粉20. 0~35. 0%，松油醇10. 0~21. 0%，藍麻油1. 0~5. 0%，氨化藍麻油 0. 5~3. 0%。
[0009] 更优选地，所述电子浆料由W下质量百分比的材料组成：儘合金粉12.0~18.0%， 钢粉10. 0~12. 0%，钮粉16. 0~18. 0%，纳米碳粉3. 0~5. 0%，高岭± 1. 0~5. 0%，滑石粉 3. 0~10. 0%，铁销粉20. 0~30. 0%，松油醇16. 0~18. 0%，藍麻油2. 0~4. 0% ;氨化藍麻油 0. 5~1. 0〇/〇。
[0010] 更优选地，所述电子浆料由W下质量百分比的组分组成：儘合金粉14~16%， 钢粉10. 0~12. 0%，钮粉16. 0~18. 0%，纳米碳粉3. 0~5. 0%，高岭± 1. 0~5. 0%，滑石粉 3. 0~10. 0%，铁销粉20. 0~30. 0%，松油醇16. 0~18. 0%，藍麻油2. 0~4. 0% ;氨化藍麻油 0. 5~1. 0〇/〇。 W11] 优选地，所述藍麻油与氨化藍麻油之间的质量之比为1~8 :1。
[0012] 更优选地，所述藍麻油与氨化藍麻油之间的质量之比为2~4 :1。
[0013] 上述电子浆料可采用现有技术中的一般方法步骤制备而成，优选采用W下步骤： 51. 按比例将儘合金粉、钢粉、钮粉、高岭±、滑石粉和铁销粉进行混合，然后加入纳米 碳粉，揽拌混合，得到混合粉末； 52. 在60~80°C下，按比例将松油醇、藍麻油、氨化藍麻油进行混合，得到溶剂； 53. 将所述混合粉末加入到所述溶剂中，揽拌1~化，即得电子浆料。
[0014] 本发明的另外一个目的是，将上述电子浆料应用于制备发热元件中。
[0015] 本发明的另外一个目的是，提供一种新型双面陶瓷发热体。
[0016] 所述双面陶瓷发热体包括陶瓷基板、位于所述陶瓷基板两面的发热功能元件和与 所述发热功能元件相连接的电路引线；所述发热功能元件为采用上述电子浆料所制备而成 的发热电子线路。所述发热功能元件的表面涂覆有保护膜。所述陶瓷基板为具有优良绝缘 导热性能的高溫共烧陶瓷。
[0017] 所述双面陶瓷发热体采用双面发热的方式，其升溫速率快，溫度分布均匀。由于采 用上述电子浆料所制备而成，位于陶瓷基板两面的发热电子线路的电阻值相同，或两面发 热电子线路之间的电阻差小，从而克服了陶瓷发热体两面升溫速度和溫度不一致而造成曲 翅甚至发生断裂的问题。
[0018] 所述陶瓷基板的一端采用尖形且涂覆一层微米级厚度的透明保护膜，但是透明保 护膜不是完全覆盖陶瓷发热片，在两面电极焊盘出没有覆盖所述透明保护膜，尖形的角度 数为30~150° ;另一端采用翼型方式，方便固定发热片。具体的尖角度数视应用场合而定， 需要插入到被加热凝胶或者固体物体内部，则尖角度数尽量小，方便插入。优选地，所述陶 瓷基板的尖角度数为45°。进一步地，双面印刷发热电子线路为独立电路，两极采用两套焊 点并联方式形成。
[0019] 所述双面陶瓷发热体的制备方法包括但不限于W下步骤： 51. 制备上述电子浆料； 52. 将所述电子浆料同时涂覆在陶瓷基板的两面上； 53. 对陶瓷基板上的电子浆料进行干燥； 54. 在惰性气体下1500~1600°C保溫5~ISOmin。
[0020] 优选地，所述步骤S2中，采用丝网印刷的方式将所述电子浆料涂覆在陶瓷基板 上。丝网印刷采用高目数丝网，两面同时印刷的次数可W是一次，也可W是多次，W保证两 面印刷的电子浆料量一致，也通过调整组分和印刷的电子浆料调控发热元件的阻值。优选 地，每面发热电子线路的阻值为0. 5~3. O Q。
[0021] 优选地，所述步骤S3中，采用高能重离子福照的方式对所述发热电子线路进行干 燥。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 本发明所述的电子浆料通过合理的组合及配比，其均匀度较高，局部浓度差异小，所制 备得到的陶瓷发热体的电阻值差异小。所述双面陶瓷发热体采用双面发热的方式，其升溫 速率快，溫度分布均匀，且两面的电阻值差异小，克服了因两面升溫速度和溫度不一致而造 成曲翅甚至发生断裂的问题，使用寿命长，并可进行阻值的调控，可批量生产。
【附图说明】
[0023] 图1为实施例1所述双面陶瓷发热体的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 通过W下具体实施例进一步详细说明本发明，应当理解，此处所描述的具体实施 例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，可W在本发明权利限定的范围内进行各种改 变。 阳〇2引实施例1 制备电子浆料： SI.将儘铁合金粉16. Og,钢粉12. Og,钮粉15. Og,高岭± 3. Og,滑石粉6. Og,铁销 粉20.0 g进行混合，然后加入纳米碳粉5. Og,揽拌混合，得到混合粉末；儘铁合金由W下 质量百分比的元素组成：儘70. 〇%，铁15. 0%，娃10. 0〇/〇。
[0026] S2.在60~80°C下，将比例将松油醇18. Og,藍麻油4. Og,氨化藍麻油1. Og进行 混合，得到溶剂； S3.将混合粉末慢慢加入到溶剂中，揽拌1~化，即得电子浆料。
[0027] 制备双面陶瓷发热体 将上述制备得到的电子浆料采用丝网印刷的方式同时涂覆在陶瓷基板1的两面上，得 到发热电子线路2,采用用高能重离子福照的方式对两面的电子浆料进行干燥；之后在惰 性气体下，进行1500°C般烧，冷却，即得双面陶瓷发热体，如图1所示。 W測测试 对上述所制备得到双面陶瓷发热体的两面发热电子线路2 (正面21和背面22)进行电 阻测量，其结果如表2所示。
[0029] 实施例2 制备电子浆料： SI.将儘铁合金粉12. Og,钢粉15. Og,钮粉20.0 g,高岭± 1. Og,滑石粉10.0 g,铁销 粉20.0 g进行混合，然后加入纳米碳粉1. Og,揽拌混合，得到混合粉末；儘铁合金由W下 质量百分比的元素组成：儘70. 〇%，铁15. 0%，娃10. 0〇/〇。
[0030] S2.在60~80°C下，将松油醇16. Og,藍麻油4. Og