含鎢氧化鋁陶瓷發熱基板製備方法

陶瓷發熱基板是近幾年開發出的新一代升級發熱元件新產品，由於它具有環保性、高可靠性、長壽命等特點，正在替代以往普遍使用的含有鉛成份的PTC加熱元件，國內外應用市場前景廣闊。因此研究高溫氧化鋁陶瓷發熱基板產品的生產工藝技術被人們所日益重視。

流延成型作為薄片陶瓷材料的一種重要成型工藝，廣泛應用於陶瓷基片及多層結構材料的製備中。它可以分為非水系和水系兩類。非水系的流延工藝已經比較成熟，製備的陶瓷坯片結構均勻、強度高、柔韌性好，便於切割和加工，在工業生產中已廣泛應用。但是非水系流延成型採用大量有機溶劑，嚴重污染環境，造成生產成本的提高。因此，研究成本低、無毒、綠色環保的水系流延技術已經成為不可逆轉的趨勢。

水系流延成型工藝使用水作為溶劑替代有機溶劑，由於水分子是極性分子，而粘結劑、塑性劑和分散劑等是有機添加劑，與水分子之間存在相容性的問題，因此在添加劑的選擇上，需選擇水溶性或者能夠在水中形成穩定乳濁液的有機物以確保得到均一穩定的漿料。由此可見，在水系流延成型工藝中配製合適的漿料是關鍵。

為此，有中國學者發明了一種在可解決水系流延成型過程中溶劑(水)對粉料的濕潤性較差、漿料除泡困難、揮發慢和乾燥時間長，以及燒結後陶瓷與金屬層結合力差等問題，能顯著提高燒結合格率和生產效率的一種含鎢氧化鋁陶瓷發熱基板的製備方法。其具體步驟如下：

1)配製陶瓷預混料和鎢漿料

將蒸餾水、氧化鎂、氧化鈦、分散劑和塑化劑混合，然後加入氧化鋁粉末並用氨水調節體系pH值，製成陶瓷預混料；將鎢粉、粘結相、有機載體混合後放入振動球磨機中混磨，使漿料的平均粒徑小於0.8μm，製成鎢漿料；

2)球磨

將所製成的陶瓷預混料球磨，然後加入粘結劑混磨，使漿料的平均粒徑小於0.3μm，之後加入消泡劑，進行真空除氣，製成陶瓷漿料；

3)流延成型

將所製成的陶瓷漿料在流延機上流延成型並乾燥，之後切片製成氧化鋁生瓷片；

4)絲網印刷

將所製成的鎢漿料經過絲網印刷技術均勻地沉積到氧化鋁生瓷片的表面上；

5)燒結

將帶有印刷膜的氧化鋁生瓷片進行靜置，乾燥、排膠處理、燒結，得到燒結好的基板；

6)鍍鎳

採用化學鍍鎳工藝，將燒結好的基板放入含硫酸鎳的鍍液中保持，使燒結好的基板表面形成一層鎳層，即得到含鎢氧化鋁陶瓷發熱基板。

將採用上述製備方法生產的含鎢氧化鋁陶瓷發熱基板用阿基米德法測試其密度≥3.8g/cm³；用電子萬能試驗機測試其抗拉強度≥150MPa；氣密性≤1×10^-10Pa·m³/s；用絕緣電阻測試儀測得其絕緣電阻≥5×10⁹Ω；常溫電阻70～200Ω；完全滿足電子行業對陶瓷金屬化產品的要求。

可以見得，含鎢陶瓷發熱基板性能好、品質好、成品率高，生產成本低；該方法通過合理的漿料配製以及合適的工藝路線，來提高陶瓷發熱基板的整體性能和燒結合格率。並且該製備方法簡單易行，操作方便，適合於規模化生產。所得產品能完全滿足電子行業對陶瓷金屬化產品的要求。本發明的陶瓷發熱基板可廣泛用於家用電器、醫用消毒器、電暖設備等領域。

• < 前一頁
• 下一個 >