无铅铝介质材料及制备方法技术

本发明专利技术提供一种纯铝或者铝合金上使用的无铅铝介质材料及制备方法，首先将ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｇＯ、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、Ｂｉ２Ｏ３，按照一定比例混合后在加热炉中１０００℃熔化后水淬，再在刚玉球磨罐中湿磨一小时烘干后即得到这种介质材料；然后将介质材料和一定量的有机溶剂混合后置于刚玉球磨罐中球磨得到印刷材料；将印刷材料印刷到纯铝或是铝合金上，再经烘干烧结即可。本发明专利技术的无铅铝介质材料具有对环境无铅污染、耐酸碱腐蚀、硬度高、化学稳定性好、能与铝基板良好的结合、高绝缘性能等特点，适用于铝基板上各种颜色的表面装饰和绝缘耐电压保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无铅铝介质材料的生产工艺，特别是涉及一种在铝或者铝合金基板上用的。
技术介绍
目前，在电加热领域中，已经有不锈钢用于加热基板，但是，不锈钢作为基板质量 重，升温速度慢，用单位质量的板材生产的产品少，并且烧成温度高，导致成本较高。金属铝 或者铝合金的质量较轻、热传导快、价格便宜，但是熔融温度较低，大概在630°C左右，所以 铝或者铝合金涂层材料的烧结温度不能高于600°C。现用于铝或者铝合金表面的涂层，为了 满足600°C的低温烧结的要求，在其中加入了大量的铅，然而高含量的氧化铅会在产品的生 产和以后的使用过程中对环境造成很大的污染，而且加热器件大部分是与饮用水接触，这 样就会对人体造成危害。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处，所要解决的技术问题是提供一 种提高生产效率的同时也兼顾产品的适应性的无铅铝介质材料制备方法，达到无铅环保 的、符合表面特征及耐电压测试等要求的铝介质材料。为达上述目的，本专利技术的，通过下述技术方案予以实 现首先配制无铅铝介质基础材料，原料按质量百分比包括以下各组分二氧化硅 SiO2 25% 35%氧化硼B2O3 11 % 18 %二氧化钛 TiO2:8% 14%三氧化二铝Al2O3 1 % 5 %氧化锌ZnO 5 % 10 %氧化镁MgO:0.5% 3%氧化钾K2O:5% 9%氧化钠Na2O 15% 22%氧化锂Li2O 0. 5 % 3 %三氧化二铋Bi2O3: 9% 15% ；按上述质量百分比的各氧化物混合，然后将该混合物置于1000°C的加热炉中熔化 一小时，再经过水淬，按照水淬后材料球水比为1 (1 1.2) (1 1.2)比例混合 之后置于刚玉球磨罐中球磨一小时，然后过200目筛，再经烘干即可；按照介质材料100份、 有机溶剂32份、高岭土 2份混合后置于刚玉球磨罐中球磨2小时左右即得到印刷浆料；印 刷之前铝基板的表面处理先经过热酸清洗氧化层，再经过热碱中和处理，然后经高温去离 子水清洗干净甩干即可；最后将印刷浆料使用正确的印刷方法用60目的筛网印刷在铝基板上，经80°C左右烘干，600°C烧结3 5分钟后即可得到满足表面特征、耐电压、耐酸碱腐 蚀、密着性等要求的成品无铅铝介质材料。本专利技术提供的介质材料属于无铅低温烧制而成，因此，在产品生产和之后使用的 过程中不会对环境和人体产生污染和危害。本专利技术利用二氧化硅SiO2和氧化硼B2O3作为 基本的玻璃形成体，再利用二氧化钛TiO2的乳着作用来提高介质材料的遮盖作用，同时为 了促进乳着作用，还引入了氧化锌ZnO，用来该善光泽度，提高如浊度，增加延伸率。本专利技术 引入一定量的氧化铝Al2O3，用来调整介质材料的高温粘度以控制表面粗细和质地，防止析 晶，提高介质材料的抗化学侵蚀能力，提高抗冲击强度和硬度。同时还引入适量的氧化镁 MgO(小于8%)，来扩大烧结温度范围、增大膨胀系数和调节烧成温度。为了增大膨胀系数， 引入碱金属，但是因为本专利技术使用的是丝网印刷的方法，综合粘度和流平性能考虑，氧化钾 的引入量一般不超过9%，过量的话就会影响玻璃浆料的粘度和韧性，氧化钠的引入量不超 过20%，过量则容易发生龟裂。再加入其他的辅助原料来达到需要的功能。本专利技术的无铅 铝介质材料具有对环境无铅污染、耐酸化学稳定性好、能与铝基本良好的结合、高绝缘耐电 压性能等特点，适用于纯铝或者铝合金基板上各种颜色的表面装饰和绝缘耐电压保护。具体实施例方式为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发 明的优点与精神，藉由以下结合具体实施方式对本专利技术的详述得到进一步的了解。本专利技术的无铅铝介质材料，其配方主要包括二氧化硅Si02、氧化硼B203、二氧化 钛Ti02、三氧化二铝A1203、氧化锌ZnO、氧化镁MgO、氧化钾K20、氧化钠Na20、氧化锂Li20、 三氧化二铋Bi203，制备方法如下1)、各组分在无铅铝介质基础材料组成系统中的质量百分比是 二氧化硅 SiO2 25 % 35 %氧化硼B2O3 11 % 18 %二氧化钛 TiO2: 8% 14%三氧化二铝Al2O3 1 % 5 %氧化锌ZnO:5% 10%氧化镁MgO 0. 5 % 3 %氧化钾K2O 5 % 9 %氧化钠Na2O 15 % 22 %氧化锂Li2O 0. 5 % 3 %三氧化二铋Bi2O3 15% ；2)、按上述质量百分比的各氧化物混合，然后将该混合物至于1000°C的加热炉中 熔化一小时，再经过水淬，按照水淬后材料球水比为1 (1 1.2) (1 1.2)比例 混合之后置于刚玉球磨罐中球磨一小时，然后过200目筛，再经烘干即可得到介质材料；3)、按照介质材料100份、有机溶剂32份、高岭土 2份混合后置于刚玉球磨罐中球 磨2小时左右即得到印刷浆料；4)、印刷之前铝基板的表面处理先经过热酸清洗氧化层，再经过热碱处理，然后 经高温去离子水清洗干净甩干即可；5)、上述有机溶剂中各组质量百分比是松油醇60 80%，乙基纤维素1 8%柠檬酸三丁脂10 30% 氢化蓖麻油0. 5 3%流平剂0· 5 1 %消泡剂0 0. 5%调节各种比例使粘度在100 200mPas ；6)、最后将印刷浆料使用正确的印刷方法用60目筛印刷在铝基板上，经80°C左右 烘干，600°C烧结3 5分钟后即可得到满足表面特征、耐电压、耐酸碱腐蚀、密着性等要求 的成品无铅铝介质材料。本专利技术较佳有下述实施方案实施例一无铅介质基础材料中各类原料按照质量比为25%的Si02、16%的 B2O3UO % 的 TiO2,4. 5 % 的 Al203、7 % 的 ZnOU. 5 % 的 MgO,8 % 的 K20、15 % 的 Na2OU % 的 Li2O和12%的Bi2O3混合，然后将该混合物置于1000°C左右的加热炉中熔化一小时，将 熔化后的物料倒入冷水中水淬，将水淬后的物料按照水淬后材料球水比为1 (1 1.2) (1 1.2)比例混合之后置于刚玉球磨罐中球磨一小时，然后过200目筛，再经烘干 即可得到介质材料；将介质材料100份、有机溶剂32份、高岭土 2份混合后置于刚玉球磨罐 中球磨2小时左右即得到印刷浆料；使用正确印刷方法用60目筛印刷在表面处理过的铝基 板上，经80°C左右烘干，600°C烧结3 5分钟后即可得到满足表面特征、耐电压、耐酸碱腐 蚀、密着性等要求的成品无铅铝介质材料。实施例二 无铅铝介质基础材料中各类原料按照质量比为26%的Si02、15%的 B2O3> 12 % 的 Ti02、1. 5 % 的 Al203、8. 5 % 的 Ζη0、0. 5 % 的 Mg0、5 % 的 K20、17 % 的 Na20、0. 5 % 的Li2O和14%的Bi2O3混合，然后将该混合物置于1000°C左右的加热炉中熔化一小时，将 熔化后的物料倒入冷水中水淬，将水淬后的物料按照水淬后材料球水比为1 (1 1.2) (1 1.2)比例混合之后置于刚玉球磨罐中球磨一小时，然后过200目筛，再经烘干 即可得到介质材料；将介质材料100份、有机溶剂32份、高岭土 2份混合后置于刚玉球磨罐 中球磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无铅铝介质材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：①、首先配制无铅铝介质基础材料，原料按质量百分比包括以下各组分：二氧化硅ＳｉＯ↓［２］：２５％～３５％氧化硼Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］：１１％～１８％二氧化钛ＴｉＯ↓［２］：８％～１４％三氧化二铝Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］：１％～５％氧化锌ＺｎＯ：５％～１０％氧化镁ＭｇＯ：０．５％～３％氧化钾Ｋ↓［２］Ｏ：５％～９％氧化钠Ｎａ↓［２］Ｏ：１５％～２２％氧化锂Ｌｉ↓［２］Ｏ：０．５％～３％三氧化二铋Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］：９％～１５％；②、将上述质量百分比的无铅铝介质基础材料混合，然后将该混合物掷于１０００℃的加热炉中熔化一小时，再经过水淬，按照水淬后材料∶球∶水比为１∶１～１．２∶１～１．２比例混合之后置于刚玉球磨罐中球磨一小时，然后过２００目筛，再经烘干即可得到介质材料；③、将上述步骤获得的介质材料，按照介质材料１００份、有机溶剂３２份、高岭土２份混合后置于刚玉球磨罐中球磨２小时左右即得到印刷浆料；④、在印刷浆料进行印刷之前，先对铝基板的进行表面处理，经过热酸清洗铝基板的氧化层，再经过热碱处理，然后经高温去离子水清洗干净铝基板后甩干即可；⑤、最后将印刷浆料用６０目筛印刷在铝基板上，经８０℃左右烘干，６００℃烧结３～５分钟后即可得到成品无铅铝介质材料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓泰均，孙淑云，李京章，吴胜红，
申请(专利权)人：泰阳电子东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]