一种用于静电器件的浆料制备方法技术

技术编号:6783352 阅读:244 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种用于静电器件的浆料制备方法,包括以下步骤:制备玻璃包覆原料,此玻璃包覆原料包括异丙醇钙,硼酸三丁脂,乙醇铝,正硅酸四乙脂;将乙基纤维素、蓖麻油和表面活性剂加入所述松油醇获得松油醇载体;将所述玻璃包覆原料与所述松油醇载体混合并搅拌至其完全溶解后,冷却至室温从而形成膏状载体;将三氧化二钴、二氧化锰、二氧化硅、氧化镍和三氧化二铬掺杂到氧化锌粉末中;将所述半导化的氧化锌颗粒和铝粉颗粒与无机非导电相放入所述膏状载体中,所述无机非导电相为Al2O3,SiO2,CaO,MgO中的任意一种或是它们的任意混合物。本发明专利技术制备方法获得防静电氧化锌材料具有强耐静电冲击能力,可将正常工作状态下漏电流降至1μA以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种防静电材料,具体涉及。
技术介绍
压敏陶瓷是指电阻值与外加电压成显著非线性关系的半导体陶瓷。由此制成的压敏电阻的阻值可以随着外场电压的升降,在线形高阻状态和近似导通的低阻状态之间往复告诉转换,是一种典型“智能型”电子元件。压敏电阻通常与被保护电路或电子元件并联, 当电路中有过载出现时,压敏电阻可以自动将过载旁路,从而使电路或元件免遭顺坏。氧化锌压敏电阻是一种以ZnO为主体,添加多种金属氧化物(Bi203,Mn02,Co203, Cr203,Sb203等),用陶瓷工艺烧结而成的多晶陶瓷材料,其电流-电压(I-V)特性类似双向齐纳二极管,具有很高的非线性。烧成后的氧化锌非线性电阻片以ZnO晶粒为主晶相,尺寸在几 几十微米,属于N型半导体;ZnO晶粒周围是很薄的晶界层,厚度约几十纳米,晶界层含有丰富的表面态。冷却过程中晶界层和晶粒之间形成双肖特基势垒,因此每个晶界层就是一个微小的非线性电阻元件,其I-V特性类似于双向齐纳二极管,在正常工作电压下电阻值很高,接近兆欧级,随着电压地加大,阻值急剧下降,在浪涌电压冲击时,阻值只有几欧姆,甚至是零点几欧姆,可见阻值随电压而变化,即具有显著的非线性特征。ZnO压敏陶瓷由于具有高非线性、高浪涌吸收能力、响应迅捷、低成本、制作工艺简便等特点,目前已经成为应用范围最广的压敏电阻材料。ZnO压敏电阻最初被广泛应用在各种高压电路中,防止瞬间过载(如雷电)对电路的损害。随着电子信息技术的高速发展,在低压电子防静电领域,可靠性高,小型化的叠片式ZnO压敏电阻得到广泛的应用。但随着电子信号的传输频率越来越高,叠片式压敏电阻的大电容以及微安级的漏电流已经不能满足需求。2、高分子防静电(PESD)元件PESD是在聚合物中嵌入导体、半导体及绝缘粒子构成的高分子压敏材料。其电阻随两端电压呈非线性变化。也就是说,当施加在其两端的电压小于某个特定电压值时,PESD呈现为绝缘体,电阻很大,不影响电路的正常工作;当施加在两端的电压大于某个特定电压值时,PESD转变为导体,电阻很小,可以短时间大电流放电,因此可与被保护电路并联使用。同时这种PESD静电防护元件具有自恢复性,即过电压放电之后又恢复到常态,不必更换,可以有效阻止电子产品的受到静电冲击而遭到破坏,由于PESD材料由高分子基组成,不能承受高温,且易受加工过程的污染。因此,PESD元件的加工成本较为昂贵,难以实现像氧化锌压敏电阻低成本大规模生产,大大地限制了产品的推广。
技术实现思路
本专利技术目的是提供,此浆料制备方法获得防静电氧化锌材料具有强耐静电冲击能力,可将正常工作状态下漏电流降至ΙμΑ以下。 为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是 ,包括以下步骤步骤一、制备玻璃包覆原料,此玻璃包覆原料的配方主要由下列质量百分含量的材料组成异丙醇钙(((CH3) 2CH0) 2Ca),粉体,12% 18%,硼酸三丁脂(B2O3 B (CH3(CH2) 30) 3),粉体,24% 34%, 乙醇铝(Al2O3: (CH3CH2O)3Al), 粉体,20% 28%, 正硅酸四乙脂(SiO2: Si (OCH2CH3)4),液体,27% 37%;步骤二、将松油醇在水浴中加热至90°C,然后将乙基纤维素、蓖麻油和表面活性剂加入所述松油醇获得松油醇载体,所述松油醇、乙基纤维素、蓖麻油和表面活性剂质量百分比为松油醇84. 2% 94. 2%,乙基纤维素4. 0% 5. 0%,蓖麻油3. 2% 4. 2%,表面活性剂2. 1% 3. 1% ;步骤三、将所述玻璃包覆原料与所述松油醇载体混合并搅拌至其完全溶解后,冷却至室温从而形成膏状载体;所述玻璃包覆原料和松油醇载体质量百分比为 松油醇载体65% 85%,玻璃包覆原料15% 35% ;步骤四、将三氧化二钴、二氧化锰、二氧化硅、氧化镍和三氧化二铬掺杂到氧化锌粉末中,其各个组份的纯度均大于99. 95%,所述氧化锌、三氧化二钴、二氧化锰、二氧化硅、氧化镍和三氧化二铬质量百分比为氧化锌93 % 97 %,三氧化二钴0. 5% 0. 7%,二氧化锰1. 2% 1. 6%,二氧化硅0. 5% 0. 7%,氧化镍0. 6% 0. 8%,三氧化二铬1. 5% 1. 9% ;步骤五、将所述掺杂的氧化锌粉体通过球磨工艺球磨48小时,烘干后造粒、压块,然后在1200°C下煅烧4小时获得预烧块体,再将煅烧后的预烧块体经机械破碎,放入球磨罐中再球磨24小时,烘干后即得到获得中粒径为1 μ m的半导化的氧化锌颗粒;步骤六、将中粒径为0. 5 1. 5μπι的铝粉颗粒放入电炉中获得表面被充分氧化的铝粉颗粒;步骤七、将所述半导化的氧化锌颗粒和铝粉颗粒与无机非导电相放入所述膏状载体中,并加热至60°C,同时搅拌4小时;所述无机非导电相中粒径为0. Γ0. 3 μ m,此无机非导电相为Al2O3,SiO2, CaO, MgO中的任意一种或是它们的任意混合物;所述半导化的氧化锌颗粒、铝粉颗粒、无机非导电相和膏状载体质量百分比为 半导化的氧化锌颗粒49. 5 % 59. 5%,铝粉颗粒12. 8% 16. 8 %,无机非导电相2. 8 3.2%,膏状载体25. 7% 29. 7% ;步骤八、采用三辊研磨机将步骤七制得的混合物分散后即得防静电浆料,此防静电浆料颗粒细度小于10 μ m。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中,所述步骤八中三辊研磨机分散好的防静电浆料经过真空抽滤,从而除去此浆料中的气泡。2、上述方案中,所述步骤二中,先将所述乙基纤维素加入松油醇中进行搅拌,待其完全溶解后在加入蓖麻油和表面活性剂并搅拌至其完全溶解。3、上述方案中,所述步骤三中,所述玻璃包覆原料在所述松油醇载体的温度为 60°C时混合。4、上述方案中,所述步骤六中,所述铝粉颗粒氧化在电炉中2小时升温至450 V, 保温24小时的条件下形成。由于上述技术方案运用,本专利技术与现有技术相比具有下列优点和效果本专利技术氧化锌表面包覆一层l(T200nm的绝缘玻璃层,能大幅度的提高其耐静电冲击能力,将正常工作状态的漏电流将至ΙμΑ以下;其次,本专利技术具有无机非导电相大大提高了浆料的触变性,可以降低材料的漏电;再次,本专利技术采用表面具有氧化铝的铝粉颗粒可调节其静电触发电压,同时铝粉氧化后可以降低材料的漏电,也可以根据应用场合设计不同的击穿电压。附图说明图1为本专利技术氧化锌材料微观示意图。以上附图中1、氧化锌颗粒;2、玻璃包覆层;3、铝粉颗粒;4、铝粉氧化层;5、无机非导电相。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述实施例1 5 —种用于静电器件的浆料制备方法,包括以下步骤 步骤一、制备玻璃包覆原料,此玻璃包覆原料的配方主要由下列质量百分含量的材料组成,如表1所示 表权利要求1. ,其特征在于包括以下步骤步骤一、制备玻璃包覆原料,此玻璃包覆原料的配方主要由下列质量百分含量的材料组成异丙醇钙, 硼酸三丁脂, 乙醇铝, 正硅酸四乙脂,粉体,10% 20%, 粉体,24% 34%,粉体,19% 29%, 液体,27% 37% ;步骤二、将松油醇在水浴中加热至90°C,然后将乙基纤维素、蓖麻油和表面活性剂加入所述松油醇获得松油醇载体,所述松油醇载体中松油醇、乙基纤维本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于静电器件的浆料制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一、制备玻璃包覆原料,此玻璃包覆原料的配方主要由下列质量百分含量的材料组成:异丙醇钙,           粉体,  10%~20%,硼酸三丁脂,       粉体,  24%~34%,乙醇铝,              粉体,  19%~29%,正硅酸四乙脂,    液体,  27%~37%;步骤二、将松油醇在水浴中加热至90℃,然后将乙基纤维素、蓖麻油和表面活性剂加入所述松油醇获得松油醇载体,所述松油醇载体中松油醇、乙基纤维素、蓖麻油和表面活性剂各组分质量百分比为:松油醇                87.2%~91.2%,乙基纤维素            2.5%~6.5%,蓖麻油                1.7%~5.7%,表面活性剂            0.6%~4.6%;步骤三、将所述玻璃包覆原料与所述松油醇载体混合并搅拌至其完全溶解后,冷却至室温从而形成膏状载体;所述玻璃包覆原料和松油醇载体质量百分比为:松油醇载体            65%~85%,玻璃包覆原料          15%~35%;步骤四、将三氧化二钴、二氧化锰、二氧化硅、氧化镍和三氧化二铬掺杂到氧化锌粉末中,其各个组份的纯度均大于99.95%,所述氧化锌、三氧化二钴、二氧化锰、二氧化硅、氧化镍和三氧化二铬质量百分比为:氧化锌                 94 %~96%,三氧化二钴             0.5%~0.7%,二氧化锰               0.4%~2.4%,二氧化硅               0.5%~0.7%,氧化镍0.6%~0.8%,三氧化二铬             1.6%~1.8%;步骤五、将所述掺杂的氧化锌粉体通过球磨工艺球磨48小时,烘干后造粒、压块,然后在1200℃下煅烧4小时获得预烧块体,再将煅烧后的预烧块体经机械破碎,放入球磨罐中再球磨24小时,烘干后即得到获得中粒径为1μm的半导化的氧化锌颗粒;步骤六、将中粒径为0.5~1.5μm的铝粉颗粒放入电炉中获得表面被充分氧化的铝粉颗粒;步骤七、将所述半导化的氧化锌颗粒和铝粉颗粒与无机非导电相放入所述膏状载体中,并加热至60℃,同时搅拌4小时;所述无机非导电相中粒径为0.1~0.3μm,此无机非导电相为Al2O3,SiO2,CaO,MgO中的任意一种或是它们的任意混合物;所述半导化的氧化锌颗粒、铝粉颗粒、无机非导电相和膏状载体质量百分比为:半导化的氧化锌颗粒        49.5 %~59.5%,铝粉颗粒                  9.8%~19.8 %,无机非导电相              1~5%,膏状载体                  25.7%~29.7%;步骤八、采用三辊研磨机将步骤七制得的混合物分散后即得防静电浆料,此防静电浆料颗粒细度小于10μm。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:仇利民吴长和杨涛
申请(专利权)人:苏州晶讯科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:32

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