晶瓷厚膜电热器件及其制作方法技术

一种晶瓷厚膜电热器件及其制作方法，其电热器件包括基板及电热膜，所述基板由下述重量（WT）百分比的材料组成，粒度为300目至1000目：陶瓷材料5-30%；微晶玻璃粉70-95%。本发明专利技术的晶瓷厚膜电热器件具有耐热冲击性能好，绝缘性能高的优点；本发明专利技术的方法具有设备投资省、工艺精良简洁、生产周期短，生产成本低，且节能环保的优点。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新型电热器件、新材料及新
，具体说是ー种符合欧盟ROHS标准的。
技术介绍
常规的陶瓷厚膜电热器件一般都包括基板及其附着在陶瓷基板中的电热膜组成，这种陶瓷厚膜电热器件通常是在陶瓷生坯片上丝网印刷电子浆料形成R型发热厚膜线，再用有两个开ロ的另一生坏片压合在R型发热厚膜线上，然后，慢速升温排胶，再在有氢气保护的高温炉中高温烧结(约1600-1700摄氏度)成为半成品，再将两开ロ处的R型厚膜引出点上化学镀镍，再进行镀镍层高温处理以増加附着力，然后用银铜焊料在真空(或氢气保护炉)中在800 — 870摄氏度时，将外引线焊接在镀镍处，出炉冷却检验后，套上外引线套管，·包上高温绝缘膜，即为成品。采用上述生产エ艺制作出的陶瓷厚膜电热器件，其抗热冲击性能差，在冷态急剧加热升温时容易失效，其生产エ艺复杂、设备投资大、生产周期长、能耗高、生产成本高和污染环境等一系列问题；这种陶瓷厚膜电热器件制法之所以要采用多次在无氧环境保护中烧结，是因为不同材料的特性要求及不同的技术エ艺要求所造成的。因此，提出了ー个科技难题，能否在有氧环境中(即在空气中)，采用一次性低温共烧的方法，生产出非金属材料的厚膜电热器件，以解决生产陶瓷厚膜电热器件抗热冲击性能差、设备投资大、生产周期长、能耗高、生产成本高和污染环境等一系列问题，以符合欧盟ROHS标准及我国节能环保的产业规划的要求，为此，必须解决新材料研究及新技术开发。一直以来，人们试图用低温烧结技术来生产陶瓷厚膜电热器件，可是，生产出来的陶瓷厚膜电热器件，总是存在几个方面的问题，一是耐热冲击性能差，在急冷急热状态下，晶瓷厚膜电热器件容易产生裂纹、基板断开或/和电热膜断开，使发热器件失效等问题；ニ是绝缘强度不高，在潮热高温状态下，容易产生漏电隐患；此外，这种生产エ艺还存在设备投资大、生产周期长、能耗高、生产成本高和污染环境等问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供ー种耐热冲击性能好、绝缘强度高的晶瓷厚膜电热器件。本专利技术的另ー个目的是提供ー种制作上述晶瓷厚膜电热器件的方法，该方法具有设备投资省、エ艺精良简洁、生产周期短、能耗低、生产成本低，且节能环保的特点。本专利技术的技术方案是提供一种晶瓷厚膜电热器件，包括基板及电热膜，所述基板由下述重量(WT)百分比的材料组成，粒度为300目至1000目 陶瓷材料5-30% ;微晶玻璃粉70-95%。本专利技术中，所述陶瓷材料可由下述重量(WT)百分比的材料组成； ニ氧化硅5-15% ； 三氧化ニ铝 10-80% ；氧化钙1-6% ； ニ氧化锆10-80% ； 三氧化ニ钇 0. 5-6. 5% 氧化镁1-3%。本专利技术中，所述陶瓷材料还可由下述重量(WT)百分比的材料组成； 所述陶瓷材料由下述重量(WT)百分比的材料组成； ニ氧化硅 7-13% ； 三氧化ニ铝 20-70% ； 氧化钙 1-6% ； ニ氧化锆20-70% ； 三氧化ニ钇 0. 5-6. 5% 氧化镁1-3%。本专利技术中，所述微晶玻璃粉由下述重量(WT)百分比的材料组成；· ニ氧化硅60-85% ； 三氧化ニ铝 0. 3-2. 5% ； 三氧化ニ硼 8-30% ； 氧化钾0. 5-5% ； ニ氧化钛0.5-2%; 氧化钠0.3-3%; ニ氧化锆 0. 5-3%氧化钙1_3%。 本专利技术中，所述微晶玻璃粉还可由下述重量(WT)百分比的材料组成； ニ氧化硅70-75% ； 三氧化ニ铝 0. 3-2. 5% ； 三氧化ニ硼 15-23% ； 氧化钾0. 5-5% ； ニ氧化钛0. 5-2% ； 氧化钠0. 3-3% ； ニ氧化锆 0. 5-3%氧化钙1_3%。 本专利技术还提供上述晶瓷厚膜电热器件的制造方法，包括如下， 一、微晶玻璃粉的制备 (11)、微晶玻璃原料配制，按4或5所述比例称量各组份； (12)、球磨混料，用球磨机将各种组份混合均匀； (13)、高温熔制，在1500-1700摄氏度的情况下，将混合后的原料熔化； (14)、水淬成粒，将熔化后微晶玻璃成线状置入水中，使微晶玻璃液体在水中冷却为玻璃粒； (15)、捞出玻璃粒，在100-120摄氏度的温度下，将玻璃粒表面水份烘干； (16)、球磨成粉，将烘干后的玻璃粒加入球磨机内，球磨至300-1000目备用。ニ、陶瓷材料的制备 (21)陶瓷材料配制，按2或3所述比例称量各组份； (22)、球磨混料，用球磨机将各种组份混合均匀，球磨至300-1000目备用； 三、晶瓷厚膜电热器件制作 (31)混料，将上述第一歩和第二步制作的原料，按I所述比例的原料，按比例称量后，放入容器充分混合； (2)造粒，将第一歩充分混合的混合物，置入造粒机内，按重量比加入10-20%的水溶性粘结剂，制成流动性球形颗粒粉体，所述水溶性粘结剂是含有2-3%聚こ稀醇的水溶液； (3)干压成型坯片，将流动性球形颗粒粉体置入模具内，用冲压机床压成生坯片的同时，在所述生坯片的ー侧面上同时冲出用于填充电子浆料的凹槽； (4)置入浆料，将调制好的电子浆料印入所述凹槽内； (5)置埋内引线，趁电子浆料未干时，将耐高温的金属内引线一端淹埋在坯片一端的两凹槽内的电子浆料中，金属内引线的另一端露出于生坯片之外；(6)覆盖介质层，在生坯片的设有电子浆料那ー侧覆盖介质浆料，介质浆料覆盖整个生坯片，所述介质浆料是用与造粒相同的混合物粉料加入15-25%油溶性粘合剂制成，所述油溶性粘合剂是用含3-5%的こ基纤维素的松油醇溶液； (7)干燥，将生坯片干燥至坯片发硬； (8)低温共烧，将已干硬的生坯片排列在承烧平板上，推入烧结炉中，在900-1000摄氏度的炉温下，烧结10-60分钟，即为半成品； (9)将半成品检验后，铆上外部引线，在外部引线上套上绝缘管，包上高温绝缘膜，即为成品。上述方法中，在制作晶瓷厚膜电热器件吋，当原料的粒度达不到300目至1000目时，在混料时，先将原料置入球磨机内球磨至达到300目至1000目的要求。本专利技术的晶瓷厚膜电热器件具有耐热冲击性能好，绝缘性能高的优点；本专利技术的·方法具有设备投资省、エ艺精良简洁、能耗低、生产周期短，生产成本低，且节能环保的优点；尤其是采用在生坏片ー侧设有凹槽，并在所述凹槽内注入电子浆料，并在趁电子浆料未干时，将耐高温的金属内引线置埋在坯片一端的两凹槽内的电子浆料中，这样可以省去现有的在R型厚膜引出点上化学镀镍，再进行镀镍层高温处理以増加附着力，然后用银铜焊料在真空(或氢气保护炉)中在800 — 870摄氏度时，将外引线焊接在镀镍处等许多步骤，可以大大地简化生产步骤，減少设备投资，提高生产效率；此外，电子浆料在所述凹槽形成的厚度远远超过丝网印刷的厚度，这种电热膜可以通过更大的电流，且稳定性好，不断膜线，工作寿命长。附图说明图I是本专利技术晶瓷厚膜电热器件的制作流程示意图。图2是本专利技术中微晶玻璃粉的制作流程示意图。具体实施例方式请參见图I和图2，本专利技术中的下述各实施例的晶瓷厚膜电热器件，均采用图I和图2所示的制作流程。具体包括如下 一、微晶玻璃粉的制备 (11)、微晶玻璃原料配制，按4或5所述比例称量各组份； (12)、球磨混料，用球磨机将各种组份本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶瓷厚膜电热器件，包括基板及电热膜，其特征在于，所述基板由下述重量（WT）百分比的材料组成，粒度为300目至1000目：陶瓷材料？5？30%；微晶玻璃粉？70？95%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：舒定涛，
申请(专利权)人：舒定涛，
类型：发明
国别省市：