用于1000℃以上使用的高温导电浆料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于1000℃以上使用的高温导电浆料及其制备方法。该高温导电浆料按照重量百分比包括：银包铜粉60％～80％、玻璃粉5％～10％、有机溶剂10％～30％、增稠剂2％～5％和表面活性剂2％～5％。本发明专利技术使用的功能相为银包铜粉，在1000℃以上高温环境中使用时，铜粉在银的包裹下可避免氧化，保持高导电率；本发明专利技术的高温导电浆料的成本远低于其他可耐1000℃的贵金属浆料；本发明专利技术的导电浆料中的玻璃粉包括氧化硅，还包括氧化锌、氧化铝、氧化钡中的两种或三种，能够与天线罩基体发生物理反应，可明显提高金属层与基材表面的附着力，有利于FSS结构在复杂恶劣的气动环境中保持结构功能稳定。构功能稳定。

【技术实现步骤摘要】
用于1000
℃
以上使用的高温导电浆料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电浆料领域，更具体地说，本专利技术涉及一种用于1000℃以上使用的高温导电浆料及其制备方法。

技术介绍

[0002]导电浆料是集材料、冶金、化工、电子技术于一体的电子功能材料，是混合集成电路、敏感元件、表面组装技术、电阻网络、显示器，以及各种电子分立元器件等的基础材料。导电浆料通常是由导电相、玻璃相和有机溶剂组成，印刷可形成导电纳米线；经高温烧结，有机相和表面活性剂热解挥发，玻璃粉末熔于基板上，与金属粉粘合形成导电致密膜。
[0003]天线罩是保护飞行器在恶劣环境下通讯、遥测、制导等系统正常工作的重要功能组件，是一种集透波、防热、承载等功能于一体的结构功能部件。频率选择表面(FSS)是由大量谐振单元组成的单屏或多屏周期性阵列结构，由周期性排列的金属贴片单元或在金属屏上周期性排列的孔径单元构成。FSS能够对电磁波的通带进行调整，让天线罩实现已方波透过、威胁波隐身的功能，从而有效实现抗干扰与电磁隐身的功能。随着飞行器飞行速度的不断提高，天线罩在飞行过程中存在严重的气动力和气动加热现象，表面温度在不断提升，可达1000℃以上，因此表面的FSS结构也必须在1000℃以上保持完整和导电性。目前，FSS结构的低成本制备工艺一般是采用丝网印刷工艺，导电浆料是其中的关键原材料。目前市面上能在1000℃以上使用的导电浆料主要为贵金属浆料，如铂浆、金浆和铅浆，虽然导电性好，耐温能力强，但是金属粉末的成本较高，难以大范围使用。除了贵金属浆料外，铜粉也能耐1000℃，但是在常温状态下与空气接触就容易发生氧化形成一层绝缘的氧化膜，而这层氧化膜几乎不导电，使铜粉实用度大大降低，其长期使用的稳定性较低。因此急需提出一种低成本、稳定性好的可用于1000℃以上使用的高温导电浆料及其制备方法来解决以上问题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种低成本、稳定性好的可用于1000℃以上使用的高温导电浆料及其制备方法，该方法通过使用银包铜粉作为导电浆料的功能相，在保证铜不被氧化的同时，同时也能保证可以在1000℃以上使用。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]第一方面本专利技术提供了一种用于1000℃以上的高温导电浆料，按照重量百分比包括以下组分：银包铜粉60％～80％、玻璃粉5％～10％、有机溶剂10％～30％、增稠剂2％～5％和表面活性剂2％～5％。
[0007]进一步地，所述银包铜粉为球形，粒径在0.7～3μm。
[0008]进一步地，所述玻璃粉包括氧化硅，还包括氧化锌、氧化铝、氧化钡中的两种或三种，氧化锌、氧化铝、氧化钡和氧化硅的质量配比为(0
‑
30):(0
‑
50):(0
‑
40):(30
‑
70)。
[0009]进一步地，所述有机溶剂的组分为松油醇、柠檬酸三丁酯、环氧树脂、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇乙醚中的一种或两种。
[0010]进一步地，所述增稠剂为高分子增稠剂，所述高分子增稠剂为乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、硝基纤维素、柠檬酸三丁酯、聚乙烯醇中的至少一种。
[0011]进一步地，所述表面活性剂采用甲苯、乙醇中的一种或两种。
[0012]第二方面，本专利技术还提供上述用于1000℃以上的高温导电浆料的制备方法，包括以下步骤：
[0013]1)按照配比称取银包铜粉到溶剂中，并将银包铜粉在溶剂中均匀分散；
[0014]2)称取玻璃粉的原料组分，混合均匀后研磨，将研磨得到的粉末进行熔炼，再根据玻璃粉原料组分的熔点进行烧结熔融，再将熔融态的玻璃液经过水淬后得到玻璃渣，再经过球磨、烘干和分散，得到玻璃粉；
[0015]3)按照配比称取有机溶剂、增稠剂和表面活性剂，加热搅拌得到混合均匀的有机载体；
[0016]4)向所述有机载体中加入步骤1)制备的溶有银包铜粉的溶剂，混合均匀后再加入步骤2)制备的所述玻璃粉，继续升温搅拌，得到均匀的浆料，再通过减压蒸馏去除所述溶剂，得到粘稠的浆料；
[0017]5)将所述粘稠的浆料搅拌均匀，再反复研磨，至粒径低于10μm，得到用于1000℃以上的高温导电浆料。
[0018]进一步地，步骤1)所述溶剂为丙酮。
[0019]进一步地，步骤1)将银包铜粉加入到溶剂中，密封后放入超声振荡器，使得银包铜粉均匀分散。
[0020]进一步地，步骤5)将所述粘稠的浆料通过行星式重力搅拌器搅拌均匀，再置于三辊研磨机中反复研磨，至粒径低于10μm，得到用于1000℃以上的高温导电浆料。
[0021]本专利技术达到的有益效果：
[0022](1)本专利技术使用的功能相为银包铜粉，在1000℃以上高温环境中使用时，铜粉在银的包裹下可避免氧化，保持高导电率；
[0023](2)本专利技术浆料的成本远低于其他可耐1000℃的贵金属浆料如铂浆、金浆和铅浆；
[0024](3)导电浆料中含有氧化物粉，玻璃粉包括氧化硅，还包括氧化锌、氧化铝、氧化钡中的两种或三种，能够与天线罩基体(氧化硅、氧化铝等)发生物理反应(熔融渗透反应)，可明显提高金属层与基材表面的附着力，有利于FSS结构在复杂恶劣的气动环境中保持结构功能稳定。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过具体实施例，对本专利技术做进一步详细说明。
[0026]实施例1
[0027]本实施例提供一种用于1000℃以上的高温导电浆料，所述高温导电浆料按照重量百分比包括以下组分：银包铜粉80％，玻璃粉5％，有机溶剂10％，增稠剂2％，表面活性剂3％。其中银包铜粉为球状，粒径为1μm；玻璃粉由氧化锌、氧化铝和氧化硅组成，比例为20:20:60；有机溶剂为松油醇和柠檬酸三丁酯；增稠剂为乙基纤维素，表面活性剂为甲苯。
[0028]本实施例还提供上述用于1000℃以上的高温导电浆料的制备方法，包括以下步
骤：
[0029]1)按照配比称取银包铜粉加入到丙酮中，密封后放入超声振荡器，直至银包铜粉均匀分散停止超声；
[0030]2)按照氧化锌、氧化铝、氧化钡、氧化硅按照的配比称取氧化物的用量，然后将其混合均匀，放入研钵中研磨，将研磨得到的粉末在熔炉中熔炼，再将熔融态的玻璃液经过水淬后得到玻璃渣，再经过球磨、烘干和分散，得到玻璃粉；
[0031]3)将有机溶剂加入到圆底烧瓶中，在机械搅拌下缓慢加入增稠剂，水浴加热，当增稠剂完全溶解后，再加入表面活性剂，继续水浴，直到得到澄清透明的均匀溶液；
[0032]4)向所述有机载体中加入步骤1)制备的溶有银包铜粉的丙酮，混合均匀后再加入所述玻璃粉，继续升温搅拌，得到均匀的浆料，再通过减压蒸馏去除丙酮，得到粘稠的浆料；
[0033]5)将所述粘稠的浆料通过行星式重力搅拌器搅拌均匀，再置于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于1000℃以上使用的高温导电浆料，其特征在于，按照重量百分比包括以下组分：银包铜粉60％～80％、玻璃粉5％～10％、有机溶剂10％～30％、增稠剂2％～5％和表面活性剂2％～5％。2.根据权利要求1所述的高温导电浆料，其特征在于，所述银包铜粉为球形，粒径在0.7～3μm。3.根据权利要求1所述的高温导电浆料，其特征在于，所述玻璃粉包括氧化硅，还包括氧化锌、氧化铝、氧化钡中的两种或三种，氧化锌、氧化铝、氧化钡和氧化硅的质量配比为(0
‑
30):(0
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50):(0
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40):(30
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70)。4.根据权利要求1所述的高温导电浆料，其特征在于，所述有机溶剂的组分为松油醇、柠檬酸三丁酯、环氧树脂、丁基卡必醇、丁基卡必醇醋酸酯、二乙二醇乙醚中的一种或两种。5.根据权利要求1所述的高温导电浆料，其特征在于，所述增稠剂为高分子增稠剂，所述高分子增稠剂为乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、硝基纤维素、柠檬酸三丁酯、聚乙烯醇中的至少一种。6.根据权利要求1所述的高温导电浆料，其特征在于，所述表面活性剂采用甲苯、乙醇中的一种或两种。7.一种权...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文博，崔凤单，张剑，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：