超低辐射率的银涂料制造技术

本发明专利技术公开了一种超低辐射率的银涂料，其是具有红外吸收性能的银导电涂料。所述涂料由一种或多种微米大小的银粉和／或银片的混合物与炭黑、无机颜料、玻璃料和粉状金属硒或铋制成。用有机载体将前述干组分形成糊，将其涂覆到基底上，并且在最高１４００℉的温度下烧成。所述涂料在超过炭黑的分解下吸收红外线，从而允许更高的烧成温度和更短的烧成时间。

Silver paint with ultra low emissivity

The invention discloses a silver coating with ultra low radiation rate, which is a silver conductive coating with infrared absorbing property. The coating is made from a mixture of one or more micron sized silver powders and / or silver flakes and is made from carbon black, inorganic pigments, glass materials, and powders of metal, selenium, or bismuth. With the dry organic carrier group of fractal into paste, which is applied to the substrate, and the 1400 highest sintering temperature. The coating absorbs infrared rays over decomposition of carbon black, thereby allowing a higher firing temperature and shorter firing time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导电银涂料，当将该涂料热熔接(烧成)到玻璃、硅、陶 瓷或陶瓷玻璃釉基底上时，该导电银涂料在扩展的温度范围内提供红外吸收性 能，从而降低将会发生的在所述涂料和上述基底之间所产生的热应力差。具体地，本专利技术涉及一种导电银涂料，该导电银涂料包括混合的银金属， 铅、锌和/或铋的硼硅酸玻璃料，硒和/或铋、金属粉末与铅、锌和或铋、的硼硅酸盐玻璃料组合物或它们的组合的共研磨混合物；炭黑，黑色无机颜料，着色料 (staining compound),当将该涂料烧成到玻璃、硅、陶瓷或陶瓷玻璃釉基底 上时，其在扩展的温度范围内提供红外吸收性能，从而降低在所述涂料和上述 基底之间所产生的热应力差，否则该热应力差将会发生，特别是如果缩短烧成 循环时间。
技术介绍
常规的导电银涂料主要包括银金属和玻璃料。当该涂料的使用者用较快的 烧成循环时间来努力提高产品产量时，将会发生该涂料不充分的烧结。此外，救，通常使用炭黑来吸收红外能，从而消除在烧成过程中金属银固有的反射性 质。此外，用较低熔点的玻璃料(具有约低于110(TF的熔点)来代替较高熔 点的玻璃料以改善涂料的烧结和粘附性质。但是，因为炭黑具有有限的吸收范 围(它在1094。F下分解)，暴露于1100。F以上的烧成温度的涂料不能从炭黑的 使用中受益，从而使基底经受更大的基底和包覆银涂料之间的热应力。这些常 规涂料通常局限于约950°F ~ 1100。F之间的烧成范围。在烧成工艺期间所使用 的更短的循环时间和更高的热温度也会增加诱导应力。因此，在本领域存在改 进的空间。
技术实现思路
基于前述内容，现有技术缺乏一种导电银涂料，在短的烧成循环和需要提高的烧成温度(即约1100。F以上)的烧成循环过程中，该涂料能够充分熔化，同时使银涂料与目的基底(玻璃、硅、陶瓷或陶瓷釉)之间的热差异最小化。 本专利技术允许导电涂料由更宽范围的玻璃料(包括基于铅、锌和铋的硼硅酸盐和 它们的混合物的那些玻璃料)制成，因此，允许更宽的烧成范围。本专利技术的银 涂料允许在宽的温度范围内烧成同时确保与基底之间的良好粘附，而不使组件 经受提高的热应力。玻璃料的熔化温度范围以及无机颜料和化合物的熔融温度 设定了使金属银和其它无机材料一起充分熔化并且随后熔接到基底上而没有 诱导进一步的所需要的烧成温度的上限。在本文中，热应力被定义为由在小区域内的温度差所产生的机械应力。具 体地，当基底和导电银涂料被加热时，带有常规银涂料的基底部分将具有比不 带有该涂料的基底部分更低的温度。该温度差产生热应力。本专利技术的组合物在 扩展的烧成温度范围内允许相对一致的红外吸收，从而使涂料的热吸收更近似 地与基底(例如高红外吸收的黑色陶瓷釉)的热吸收率相等，导致在该导电银 涂料和基底之间的更接近的热平衡。因此，在基底例如玻璃、瓷釉、陶瓷和陶 乾釉上形成该导电涂料的过程中，热应力会降低。本专利技术的超低辐射率导电涂料允许约950。F至最高约140(TF的烧成温度。 炭黑提供红外吸收，直到其1094下的分解温度，而涂料中的其他成分在1094 T以上，最高约1400。F下保持相似或更高水平的红外吸收。这允许提高的烧 成温度，从而加速(即缩短)烧成循环时间，而不引起另外的热应力。本专利技术的第一实施方式是一种红外吸收组合物，其干的部分在烧成之前包 括约65 ~约93 wt。/。的银组分，所述银组分含有堆积密度为约0.4 约4.3 g/cc 的银粉；约0.1 ~约5 wt。/。的硼硅酸盐玻璃料，所述硼硅酸盐玻璃料含有选自 由铅、锌、铋以及它们的组合所组成的组的金属的氧化物；约5~约10 wt% 的玻璃料的共研磨混合物，所述共研磨混合物包括选自由铅、锌、铋以及它们 的组合所组成的组的金属的氧化物以及选自由硒、铋、以及它们的组合所组成的 组的金属粉末；约1 ~约10wt。/。的炭黑；约0.1 ~约5 wt。/。的无机黑色颜料； 以及约0.1 ~约5 wt。/。的着色料，所述着色料包括Ag3P04、 Mo03和FeCr204。本专利技术的第二实施方式是吸收至少65%的约700nm 约2500nm的入射红 外线的组合物，该组合物在烧成之前包括约65 ~约93 wt。/。的银组分，所述银组分含有堆积密度为约0.4 约4.3 g/cc且比表面积为约0.25 ~约1.5 m2/g的 银粉；约0.5~约5 wt。/。的硼硅酸盐玻璃料，所述硼硅酸盐玻璃料含有选自由 铅、锌、铋以及它们的组合所组成的组的金属的氧化物；约5~约10wt。/。的共 研磨混合物，所述共研磨混合物具有小于约5微米的粒径Ds。，其包括选自由 硒、铋以及它们的组合所組成的组的金属粉末与选自由玻璃A、玻璃B和玻 璃C以及它们的组合所组成的组的玻璃料<table>table see original document page 9</column></row><table>其中，所述共研磨混合物的粒径D5G小于约5微米；约1 ~约10wt。/。的炭黑； 约0.1 约5wt。/。的无机黑色颜料；以及约0.1 约5wt。/。的着色料，所述着色 料包括30 约50 wt。/。的Ag3P04、 30 ~约50 wt。/。的Mo03和15 ~约25 wt。/o的 FeCr204。本专利技术的第三实施方式是一种用于制备红外吸收组合物的方法，该方法包 括将以下组分混合在一起以形成糊约44 ~约93wt。/。的银组分，其中100 wt% 的所述银组分包括约40 ~约70 wt。/。的堆积密度为约0.40~约4.3 g/cc且比表面 积为0.25 ~约1.5 m2/g的银粉和约30 ~约60 wt。/。的堆积密度为3 约5.8 g/cc 且比表面积为约0.3 ~约1.4 m2/g的银片；约0.5 ~约5 wt。/o的硼硅酸盐玻璃料， 所述硼硅酸盐玻璃料含有选自由铅、锌、铋以及它们的组合所组成的组的金属 的氧化物；约5~约10wt。/。的共研磨混合物，所述共研磨混合物具有小于约5 微米的粒径D50，其包括选自由硒、铋以及它们的组合所组成的组的金属粉末；以及选自由玻璃A、玻璃B和玻璃C以及它们的组合所组成的组的玻璃料:<table>table see original document page 10</column></row><table>其中，所述共研磨混合物的粒径D5D小于约5微米；约1 ~约10wt。/。的炭黑； 约0.1 约5wt。/。的无机黑色颜料；以及约0.1 ~约5 wt。/。的着色料，所述着色 料包括约30~约50 wt。/。的Ag3P04、约30 ~约50 wt。/。的Mo03和约15 ~约25 wt。/。的FeCr204;约1 ~约20 wt。/。的有机介质以及约0.5 ~约1 wt%的表面活性 剂；使用高剪切分散将前述组分混合在一起，以使所述糊均匀化；熔炼所述糊； 以及烧成所述糊。本专利技术的前述和其它的特征将在下文中更全面进行描述，并且在权利要求 中特别指明，以下说明书详细阐述本专利技术的一些示例实施方式，不过，这些实 施方式只是表示本专利技术的原则可以被使用的几个不同的方式。 附图说明图1是样品A的700~25本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外吸收组合物，其干的部分在烧成之前包括：　ａ．约６５～约９３ｗｔ％的银组分，所述银组分包括堆积密度为约０．４～约４．３ｇ／ｃｃ的银粉；　ｂ．约０．１～约５ｗｔ％的硼硅酸盐玻璃料，所述硼硅酸盐玻璃料包括选自由铅、锌、铋以及它们的组合所组成的组的金属的氧化物；　ｃ．约５～约１０ｗｔ％的玻璃料的共研磨混合物，所述玻璃料的共研磨混合物包括：　１．选自由铅、锌、铋以及它们的组合所组成的组的金属的氧化物；和　２．选自由硒、铋以及它们的组合所组成的组的金属粉末；　ｄ．约１～约１０ｗｔ％的炭黑；　ｅ．约０．１～约５ｗｔ％的无机黑色颜料；以及　ｆ．约０．１～约５ｗｔ％的着色料，所述着色料包括Ａｇ↓［３］ＰＯ↓［４］、ＭｏＯ↓［３］和ＦｅＣｒ↓［２］Ｏ↓［４］。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：特里J布朗，大卫M斯托卡，威廉姆G皮卡德，乔治E萨科斯克，
申请(专利权)人：费罗公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]