一种铜电极压敏电阻制备方法和铜电极压敏电阻与流程

本发明涉及压敏电阻，具体涉及一种铜电极压敏电阻制备方法和铜电极压敏电阻。

背景技术：

1、压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。在现有技术中，大多数压敏电阻均采用银浆作为电极主浆料，具有较高的生产成本。而一些厂家选择用铜来替代银浆中的银粉，可以降低生产成本，但是铜电极的机械性能与银电极相比较差，且电极层与瓷体层之间的接触阻抗较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种铜电极压敏电阻制备方法和铜电极压敏电阻，能够降低压敏电阻的生产制造成本，且解决了铜电极压敏电阻机械性能差、阻抗较高的技术问题。

2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：

3、本发明提供的一种铜电极压敏电阻制备方法，包括以下步骤：

4、s1、制备复合铜粉：向超细铜粉中加入改性溶液，充分混合后，对混合溶液进行浓缩、清洗、干燥和研磨，得到碱性铜粉；对研磨得到的碱性铜粉进行还原反应，得到复合铜粉；所述复合铜粉为微纳米级铜粉；

5、s2、制备导电铜浆：按比例称取复合铜粉、树脂、抗氧化剂、助粘剂、增强填料和水，将树脂、抗氧化剂、助粘剂与水加热混合得到树脂溶剂，向树脂溶剂中加入复合铜粉和增强填料，恒温均化后得到导电铜浆；

6、s3、制备铜涂覆层：将步骤s2中制备好的铜浆料涂覆在陶瓷基体上形成铜涂覆层；

7、s4、制备铜镀层：在真空退火装置中，在铜电极层上变温喷镀形成铜镀层；

8、s5、继续在真空退火装置中对该铜电极压敏电阻进行热处理。

9、可选或优选地，在步骤s2中，所述复合铜粉、树脂、抗氧化剂、助粘剂和增强填料的重量百分比分别为80～90％、4～8％、1～2％、0.1～3％、0.1～2％，余量为水。

10、可选或优选地，在步骤s2中，所述树脂为聚酰胺树脂、环氧树脂、聚偏氟乙烯树脂、丙烯酸树脂和饱和聚酯树脂中的一种或多种。

11、可选或优选地，所述增强填料为银粉、铝粉、镍粉和铟粉中的一种或多种。

12、可选或优选地，在步骤s4中，将涂覆有铜涂覆层的陶瓷基体放入真空退火装置中，保持真空度不高于10-2mpa；向真空退火装置中充入惰性气体，在惰性气体回流中进行复合铜粉的喷镀处理，初始温度为800～1200℃，每喷镀1～2μm则降温50～150℃，直到喷镀完毕。

13、可选或优选地，在步骤s5中，当喷镀完成后的铜电极压敏电阻随炉冷却到160℃以下时后，以100～120℃/min升温，当温度达到1000～1200℃时，保温20min以上，随后炉冷到160℃以下，重复1～2次后，随炉冷却到室温。

14、基于上述技术方案，本发明提供的一种铜电极压敏电阻制备方法具有如下技术效果：

15、(1)本发明制备的复合铜粉具有分散性好、粒度分布均匀，制备的铜涂覆层和铜镀层与基体的结合更致密，接触阻抗更小；

16、(2)本发明制备的导电铜浆在印刷后的形貌和抗氧化效果更好；

17、(3)本发明的热处理工艺能大幅改善铜电极的机械性能，不易破碎、抗弯曲性能强。

18、本发明还提供了一种铜电极压敏电阻，由上述方法制备，包括陶瓷基体、涂覆在陶瓷基体表面上的铜涂覆层和喷镀在铜涂覆层上的铜镀层；

19、所述铜涂覆层的厚度为10～20μm；所述铜镀层的厚度为10～60μm。

20、本发明提供的一种铜电极压敏电阻，相比于现有通用的银电极压敏电阻，具有显著的成本优势。

技术特征：

1.一种铜电极压敏电阻制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铜电极压敏电阻制备方法，其特征在于：在步骤s2中，所述复合铜粉、树脂、抗氧化剂、助粘剂和增强填料的重量百分比分别为80～90％、4～8％、1～2％、0.1～3％、0.1～2％，余量为水。

3.根据权利要求1所述的一种铜电极压敏电阻制备方法，其特征在于：在步骤s2中，所述树脂为聚酰胺树脂、环氧树脂、聚偏氟乙烯树脂、丙烯酸树脂和饱和聚酯树脂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种铜电极压敏电阻制备方法，其特征在于：所述增强填料为银粉、铝粉、镍粉和铟粉中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种铜电极压敏电阻制备方法，其特征在于：在步骤s4中，将涂覆有铜涂覆层的陶瓷基体放入真空退火装置中，保持真空度不高于10-2mpa；向真空退火装置中充入惰性气体，在惰性气体回流中进行复合铜粉的喷镀处理，初始温度为800～1200℃，每喷镀1～2μm则降温50～150℃，直到喷镀完毕。

6.根据权利要求1所述的一种铜电极压敏电阻制备方法，其特征在于：在步骤s5中，当喷镀完成后的铜电极压敏电阻随炉冷却到160℃以下时后，以100～120℃/min升温，当温度达到1000～1200℃时，保温20min以上，随后炉冷到160℃以下，重复1～2次后，随炉冷却到室温。

7.一种铜电极压敏电阻，其特征在于：由权利要求1-6中任一所述的铜电极压敏电阻制备方法制备得到，该铜电极压敏电阻包括：

技术总结
本发明提供一种铜电极压敏电阻制备方法和铜电极压敏电阻，该铜电极压敏电阻制备方法包括：制备复合铜粉、制备导电铜浆、制备铜涂覆层、制备铜镀层以及热处理。本发明的铜粉分散性好、粒度分布均匀，制备的铜涂覆层和铜镀层与基体的结合更致密，电极层与基体的接触阻抗更小、形貌和抗氧化效果更好，具有显著的成本和性能优势。

技术研发人员：罗欣,冯伟,谢挺,王邵杰,李晶,常茂霞,谭云海,冯浩,陈庆国,傅绍周
受保护的技术使用者：四川欧环科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11