一种稀土掺杂半导体红外辐射厚膜电子浆料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子材料技术领域，尤其涉及一种稀土掺杂半导体红外辐射厚膜电子浆料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]电热材料利用电流热效应的材料，金属类电热材料主要包括贵金属(Pt)、高温熔点金属(W、Mo、Ta、Nb)及其合金、镍基合金和铁铝系合金.应用最广泛的金属电热材料主要是镍铬合金和铁铝系合金。金属电热材料主要有碳化硅、铬酸镧、氧化锆、二硅化钼等。具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、电热转换效率高等优点，正在逐步取代金属电热材料。传统的电热源一般体积大、能效利用率低、应用不便捷，难以满足现代工业及生活需求。
[0003]采用厚膜加热技术逐步在国内推广，只能通过传导、对流作为主要热传递方式，而且产品性能稳定性差，发热体自身温度很高，应用范围和基材选用存在极大限制。
[0004]红外线的传热形式是辐射传热，由电磁波传递能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分被穿透过去。当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吸收远红外线，这时，物体内部分子和原子发生“共振”一一产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到了加热的目的。红外线福射是指光谱在0.7um-80um之间的电磁波的发射和传送(传播)，发射和传送伴随着明显的、定向的能量传播，能量的传输不需交换媒介，即使在真空中也可以传输。红外线按照波长可分为短波、中波、长波。
[0005]红外线干燥加热方式在近几年来以惊人的发展速度被接受并被应用于各个领域，主要是红外线加热方式具有下述优点:1、具有穿透力，能内外同时加热；2、不需热传介质传递，热效率良好;3、可局部加热，节省能源;4、提供舒适的作业环境;5、节省炉体的建造费用及空间，组合、安装及维修简单容易；6、干净的加热过程，无需热风，无二次污染;7、温度控制容易、且升温迅速，并较具安全性;8、热惯性小，不需要暖机，节省人力。
[0006]红外线加热管的节能原理:远红外线通过石英管时产生多次的反射和折射导致乳浊效应。它具有极好的远红外辐射特点。如果背后喷涂金或半涂白氧化铝，效果更好，节电可达35%。红外线加热管的性能:红外线加热管外部不用涂料，内部不用充填物，辐射率稳定，高温不变形，无有害辐射，无环境污染，抗蚀能力极强，化学稳定性好，热贯性小，热转换率高，长期使用，不退变本色。红外线加热管是利用红外线原理的管状加热器。它具有品质优良、热效率高、功率密度大、升温迅速、省电、寿命长等特点，是80年代迅速发展起来的一项节能加热技术，在我国被列为重点推广项目，并取得了可喜的经济效益红外线广泛用于工业加热或烘干，如汽车、塑料、印刷、玻璃、纺织、食品、金属零件、线路板封装、胶片及电子领域等表面加热烘干固化的工艺流程。石英近红外线，远红外线采用透明或半透明石英玻璃作为灯管外壳可以产生近红外或远红外辐射线谱。红外线是一种电滋波，它以光的速度传播，携带很高的能量，相同功率不同型号的红外线的辐射强度和波长的不同而强度不同。长波红外线(即远红外)其特点:升温速度快，加热均匀，热惯性小，达到元件恒温时间只需1-3分钟，电能辐射转换效率高达60%-75%，冷热不炸裂，节能使用寿命长。短波红外线(即近红外)其特点:具有1-3秒钟升温冷却时间，使加热过程控制更灵活。单管、孪管高效耐用的涂金反射层，可以实现96%以上的辐射效率，超长的使用寿命，一般在10000小时以上。尤其广泛用于高速印刷设备的烘干固化，对塑料、水和其它溶剂可以迅速加热物体表面，并具备能被水膜迅速吸收达到烘干效果的特点。
[0007]因为红外线加热具有上述优点，因比获得尚效率尚均勾性的加热是可能的，进而获得高品质的产品。但是红外加热体生产成本高，体积大，难以小型微型化。
[0008]太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，具有清洁、无污染、辐射总功率巨大且取之不尽的优点，开发和利用太阳能是人类社会可持续发展的重要举措。人类利用太阳能的历史非常悠久，太阳能技术也最为成熟。太阳能利用的基本方式是利用光热转换材料将太阳辐射转换为热能。二十世纪五十年代，太阳能光热转换利用领域出现了重大技术突破，1955年以色列的Tabor提出了选择性吸收表面概念和理论基础，并成功研制了实用的黑镍光热转换材料。我国在传统光热转换材料的研究与运用方面做了很多工作，利用太阳能光热转换材料制备出了太阳能电池、太阳能热水器、太阳能光热转换蓄热纤维等，但其光热转换效率低，蓄热持久性差成为了难以攻克的技术难题。而新型的光热转换材料，例如:贵金属纳米材料、碳纳米材料、半导体纳米材料在光热转换方面的运用也有报道。
[0009]但是，我国研制的传统光热转换材料存在着光热转换效率低，蓄热持久性差等技术缺陷。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种稀土掺杂半导体红外辐射厚膜电子浆料，该稀土掺杂半导体红外辐射厚膜电子浆料基材选用广、加热温度涵盖中低温到高温、发热效率高、发热体自身温度低、可以实现热电与热双向转换。
[0011]本发明的另一目的在于提供一种稀土掺杂半导体红外辐射厚膜电子浆料制备方法，该稀土掺杂半导体红外辐射厚膜电子浆料制备方法能够有效地制备稀土掺杂半导体红外辐射厚膜电子浆料。
[0012]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0013]—种稀土掺杂半导体红外辐射厚膜电子浆料，包括有以下重量份的物料，具体为: 有机载体 10%_90%
功能相 10%-90%;
其中，有机载体包括有以下重量份的物料，具体为:
有机溶剂 50%-95%
增稠剂 1%_40%
有机助剂 0%_5%;
功能相包括有以下重量份的物料，具体为:
稀土掺杂红外辐射半导体材料重量比 40%-95%
导体材料5%-60%
功能添加剂0%-20%。
[0014]其中，所述有机溶剂为松油醇、甲醚、松节油、磷酸三甲苯酯异丙醇、乙醚、二甲苯、丁基卡必醇醋酸酯、苯甲醇、丁基卡必醇、乙醇、邻苯二甲酸二丁酯、丙醇、邻苯二甲酸二乙酯、磷酸三苯酯、乙酸乙酯、丙酸戊酯、邻苯二甲酸二辛酯、糠醇、柠檬酸三丁酯、扩散栗油、环己酮、磷酸三丁酯、乳酸乙酯、苯甲酸乙酯中的两种或者两种以上的组合物。
[0015]其中，所述增稠剂为乙基纤维素、醋丁纤维素、丙烯酸树脂、氨基树脂、聚酯树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、环氧树脂、松香树脂中的两种或者两种以上的组合物。
[0016]其中，所述有机助剂为流平剂、消泡剂、触变剂、附着力促进剂、固化剂、分散剂、润湿剂、增韧剂、乳化剂、抗结皮剂、消光剂、光稳定剂、防霉剂、抗静电剂、防粘连剂、防缩孔剂、锤纹助剂、抑泡剂，抗胶凝剂、防发花剂中的两种或者两种以上的组合物。
[0017]其中，所述稀土掺杂红外辐射半导体材料为稀土掺杂Ti02、TiC、SiC、AlN、Sn02、Cd0、Fe203、Cr203、Al203、AlCaN、GaN、InAlN、，Cu20、Ni0、V02、Ta205、WC、TaC、VC、ZrC、HfC、CdO、Mn02、Co0、Cu20、Co0 Cr2〇3、Sn0、Cu2S、SnS、Hg20、PbO、Ag20、Ag20、Cr203、Mn0、Co0、Sn0、Ni0、Cu20、Cu2S、Pr203、