高温铝合金基稀土厚膜电路电热元件及其制备技术
专利汇可以提供高温铝合金基稀土厚膜电路电热元件及其制备技术专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 铝 合金 基板 的稀土厚膜 电路 可控电热元件及其制备技术，包括基片、系列 电子 浆料、系列电子浆料制备在基片上，所述系列电子浆料包括封装浆料、稀土 电极 浆料，稀土介质浆料、系列稀土电子浆料均由功能相、无机粘接相、 有机 溶剂 载体三部分组成。并以厚膜电路的形式制备在 铝合金 基板上。系列电子浆料还包括系列稀土 电阻 浆料，同时还公开了铝合金基板、包封浆料、稀土电阻浆料、稀土电极浆料、稀土介质浆料的配方。本发明具有以下优点：高速 传热 、 散热 ，加热 温度 场均匀可控、相容性好、结合牢靠，功率 密度 大，抗热冲击能 力 强，具有高温远红外功能、绿色、环保、节能、低 碳 安全可靠。，下面是高温铝合金基稀土厚膜电路电热元件及其制备技术专利的具体信息内容。
1.一种基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，包括基片、系列稀土电子浆料，其特征在于，所述基片采用铝合金基板，系列稀土电子浆料以厚膜电路的形式制备在铝合金基板上，系列稀土电子浆料含包封浆料、稀土电阻浆料、稀土电极浆料、稀土介质浆料，该系列稀土电子浆料均由功能相、无机粘接相、有机溶剂载体三部分组成。
2.根据权利要求1所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，其特征在于，所述铝合金基板表面上制备有绝缘性能的介质厚膜，稀土电阻浆料、稀土电极浆料以厚膜电路的形式制备在介质膜上；所述铝合金含基板成分中(按重量百分比算)含有镁
2-7％，钕、钪稀土氧化物1.5～2.5％。
3.根据权利要求1所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，其特征在于，所述稀土介质浆料包括微晶玻璃粉、无机粘接相有机溶剂载体，各原料重量配比为：
微晶玻璃粉70-85％、无机粘接相有机溶剂载体15-30％；微晶玻璃粉由SiO2、Na2O、B2O3、K2O、BaO、CaO、Co2O3、TiO2、P2O5、V2O5、Sb2O3、Cr2O3及稀土氧化物组成，各原料重量配比为SiO220-55％，Na2O 0-20％，B2O3 0-20％，K2O 0-20％，BaO 1-10％，CaO 0-5％，Co2O30-5％，TiO2 3-27％，P2O5 0-5％，V2O5 0-10％，Sb2O3 0-5％，Cr2O3 0-5％；无机粘接相有机溶剂载体为松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、1.4-丁内酯、硝基纤维素、乙基纤维素、氢化蓖麻油、卵磷脂，各原料重量配比为：松油醇0-85％，丁基卡必醇醋酸酯0-85％，柠檬酸三丁酯0-20％，1.4-丁内酯2-20％，硝基纤维素0.1-5％，乙基纤维素0-3％，氢化蓖麻油
1-6％，氢化蓖麻油0.1-5％，卵磷脂0.1-5％。
4.根据权利要求3所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，其特征在于，所述稀土介质浆料中的稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇；根据不同功率、不同温度厚膜电路电热元件对电性能、热性能、绝缘性能、机械性能及远红外功能的要求，按照试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代上述微晶玻璃粉的一项或多项。
5.根据权利要求1所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，
其特征在于，所述稀土电阻浆料由微晶玻璃粉、微细铝粉、无机粘接相有机溶剂载体和稀土氧化物组成，微晶玻璃粉、微细铝粉与无机粘接相有机溶剂载体的重量比为(50-75％)∶(25-50％)，其中微细铝粉与微晶玻璃粉的重量比为
(55-80％)∶(20-45％)；所述的微晶玻璃粉为P2O5、ZnO、K2O、B2O3、SnO2系低熔点微晶玻璃，重量比依次为：P2O5 35-55％、ZnO 35-50％、K2O 5-10％、B2O3 0-10％、SnO2 0-10％、SiO2 0-5％、Li2O 0-2％、Al2O3 2-5％、CuO 0-1.5％；所述的微细铝粉粒度为：3-5mm；所述的无机粘接相有机溶剂载体重量比为：松油醇75-98％，柠檬酸三丁酯0-15％，乙基纤维素
0.5-5％，硝基纤维素0-2％，氢化蓖麻油0.1-5％，卵磷脂0.1-5％。
6.根据权利要求5所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，其特征在于，所述稀土电阻浆料中的稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇；根据不同功率、不同温度厚膜电路电热元件对电性能、热性能、绝缘性能、机械性能及远红外功能的要求，按照试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代上述微晶玻璃粉的一项或多项。
7.根据权利要求1所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，其特征在于，所述稀土电极浆料是由固相成分和有机溶剂载体及稀土氧化物组成，重量比为：(70～
90％)∶(10～30％)；所述固相成分中含银铝钇复合粉与微晶玻璃粉的重量比为：
(99.4～94％)∶(0.6～6％)；银铝钇复合粉中铝粉、银粉与钇粉的粒径小于2μm；铝粉、银粉与钇粉的重量比为：(0.6～10％)∶(82～99％)∶(0.4～8％)。
8.根据权利要求7所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，其特征在于，所述微晶玻璃为P2O5、ZnO、K2O、B2O3、SnO2系低熔点微晶玻璃，重量比依次为：P2O5
35-55％、ZnO 35-50％、K2O 5-10％、B2O3 0-10％、SnO2 0-10％、SiO2 0-5％、Li2O 0-2％、Al2O3 2-5％、CuO 0-1.5％。
9.根据权利要求7所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，其特征在于，所述稀土电极浆料的有机溶剂载体各组分重量配比为：松油醇60～98％、柠檬酸三丁酯10～30％、乙基纤维素2～10％、硝基纤维素1～5％、氢化篦麻油0.1～5％、卵磷脂
0.1～5％。
10.根据权利要求7所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件，其特征在于，稀土电极浆料的稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇，根据不同功率、不同温度、不同方阻的厚膜电路电热元件对导电性能、热性能、化学性能、机械性能及远红外功能的要求，按照试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代上述微晶玻璃粉的一项或多项。
11.一种权利要求1-10中任意一项所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件的制备技术，其特征在于，它包括如下步骤：
a、制备含包封浆料、稀土电阻浆料、稀土电极浆料和稀土介质浆料的系列稀土电子浆料，并选取铝合金基板经阳极化处理后备用；
b、在铝合金基板表面上用稀土介质浆料制备具有绝缘性能的介质厚膜，稀土电阻浆料、稀土电极浆料以厚膜电路的形式制备在介质膜上，最后在厚膜电路和介质膜上制备包封浆料，其工艺流程包括A.铝合金基板准备→B.CAD制版、光绘制版→C.钢网印刷→D.真空烘干、氧化气氛烧结→E.检验、激光修阻、打标、包装。
12.根据权利要求11所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件的制备技术，其特征在于，在所述烧结工艺过程中，升、降温速率50-70℃/min，峰值温度为
500-700℃。
13.根据权利要求11所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件的制备技术，其特征在于，在所述工艺步骤a中，先要制备微细铝粉和微晶玻璃粉、无机粘接相有机溶剂载体，微细铝粉制备过程中，将选择好的金属铝熔融，置于全封闭的高速盘式雾化器中，熔融金属过热至250摄氏度，在惰性气体保护下，急速冷却，速率为105～107K/S，雾化制粉；雾化的铝粉从容器上部输送至旋风分离器，一次分离后送往带过滤网的喷淋塔进行气固分离，干燥后得到平均粒度为3～5μm的微细铝粉；微晶玻璃粉制备过程中，将配比好的微晶玻璃粉体在混料机中混合均匀后置于钟罩炉中熔炼；熔炼温度为800～1200摄氏度，峰值保温1～5小时，水淬得到玻璃渣；将玻璃渣至于行星型球磨机中研磨2～4小时得到平均粒度不大于5微米的玻璃微粉；无机粘接相有机溶剂载体的制备过程中，所述有机溶剂载体的配置是将有机溶剂载体中主溶剂、增稠剂、表面活性剂、触变剂、胶凝剂按一定比例在80～100℃的水中溶解数小时，调整增稠剂含量，将有机溶剂载体的粘度调整在
150～280mPas的范围内即可。
14.根据权利要求11所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件的制备技术，其特征在于，所述稀土电阻浆料的制备过程中，是将配比好的微晶玻璃粉、微细铝粉、无机粘接相、有机载体和稀土氧化物置于高效混合研磨机研磨一小时得到稀土电阻浆料。
15.根据权利要求11所述的基于铝合金基板的稀土厚膜电路可控电热元件的制备技术，其特征在于，所述稀土电极浆料的制备过程中，是将配比好的银铝钇复合粉、微晶玻璃粉无机粘接相、有机载体和稀土氧化物置于高效混合研磨机研磨一小时得到稀土电极浆料。
高温铝合金基稀土厚膜电路电热元件及其制备技术
技术领域
背景技术
发明内容
3-27％，P2O50-5％，V2O5 0-10％，Sb2O3 0-5％，Cr2O3 0-5％；无机粘接相有机溶剂载体为松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、1.4-丁内酯、硝基纤维素、乙基纤维素、氢化蓖麻油、卵磷脂，各原料重量配比为：松油醇0-85％，丁基卡必醇醋酸酯0-85％，柠檬酸三丁酯
0-20％，1.4-丁内酯2-20％，硝基纤维素0.1-5％，乙基纤维素0-3％，氢化蓖麻油1-6％，氢化蓖麻油0.1-5％，卵磷脂0.1-5％。
重量比为(50-75％)∶(25-50％)，其中微细铝粉与微晶玻璃粉的重量比为
(55-80％)∶(20-45％)；所述的微晶玻璃粉为P2O5、ZnO、K2O、B2O3、SnO2系低熔点微晶玻璃，重量比依次为：P2O5 35-55％、ZnO 35-50％、K2O 5-10％、B2O3 0-10％、SnO2 0-10％、SiO2 0-5％、Li2O 0-2％、Al2O3 2-5％、CuO 0-1.5％；所述的微细铝粉粒度为：3-5mm；所述的无机粘接相有机溶剂载体重量比为：松油醇75-98％，柠檬酸三丁酯0-15％，乙基纤维素
0.5-5％，硝基纤维素0-2％，氢化蓖麻油0.1-5％，卵磷脂0.1-5％。
(99.4～94％)∶(0.6～6％)；银铝钇复合粉中铝粉、银粉与钇粉的粒径小于2μm；铝粉、银粉与钇粉的重量比为：(0.6～10％)∶(82～99％)∶(0.4～8％)。
280mPas的范围内即可。
提高150～2000C，钪的熔点(1540℃)远比铝的熔点(660℃)高，钪的密度(3.0g/cm)则
3
与铝的密度(2.7g/cm)相近，通过添加微量钪等稀土元素，开发出新一代系列铝合金材料，如超高强高韧铝合金、新型高温铝合金、且高温强度、结构稳定性、抗腐蚀性能均明显提高，并可避免高温下长期工作时易产生的脆化现象。
附图说明
具体实施方式
3-27％，P2O5 0-5％，V2O5 0-10％，Sb2O3 0-5％，Cr2O3 0-5％；本实施例采用SiO2 34％，Na2O
10％，B2O310％，K2O 11％，BaO 6％，CaO 2％，Co2O3 3％，TiO2 11％，P2O5 2％，V2O5 3％，Sb2O33％，Cr2O3 4％；无机粘接相有机溶剂载体为松油醇、丁基卡必醇醋酸酯、柠檬酸三丁酯、1.4-丁内酯、硝基纤维素、乙基纤维素、氢化蓖麻油、卵磷脂，各原料重量配比为：松油醇0-85％，丁基卡必醇醋酸酯0-85％，柠檬酸三丁酯0-20％，1.4-丁内酯2-20％，硝基纤维素0.1-5％，乙基纤维素0-3％，氢化蓖麻油1-6％，氢化蓖麻油0.1-5％，卵磷脂0.1-5％；
本实施例采用松油醇45％，丁基卡必醇醋酸酯22％，柠檬酸三丁酯10％，1.4-丁内酯11％，硝基纤维素3％，乙基纤维素2％，氢化蓖麻油2％，氢化蓖麻油2％，卵磷脂3％；稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇。根据不同功率、不同温度厚膜电路电热元件对电性能、热性能、绝缘性能、机械性能及远红外功能的要求，按照试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代上述微晶玻璃粉的一项或多项，每种稀土配比重量为：
0.05-3.5％。
重量比为(50-75％)∶(25-50％)，其中微细铝粉与微晶玻璃粉的重量比为
(55-80％)∶(20-45％)；所述的微晶玻璃粉为P2O5、ZnO、K2O、B2O3、SnO2系低熔点微晶玻璃，重量比依次为：P2O5 35-55％、ZnO 35-50％、K2O5-10％、B2O3 0-10％、SnO2 0-10％、SiO2 0-5％、Li2O 0-2％、Al2O3 2-5％、CuO0-1.5％；本实施例中，微晶玻璃粉的各成分重量比为：P2O5 40％、ZnO 40％、K2O 6％、B2O3 3％、SnO2 2％、SiO2 4％、Li2O 1％、Al2O3 3％、CuO 1％；所述的微细铝粉粒度为：3-5mm；所述的无机粘接相有机溶剂载体重量比为：松油醇75-98％，柠檬酸三丁酯0-15％，乙基纤维素0.5-5％，硝基纤维素0-2％，氢化蓖麻油0.1-5％，卵磷脂0.1-5％；本实施例中采用松油醇86％，柠檬酸三丁酯6％，乙基纤维素
3％，硝基纤维素1％，氢化蓖麻油2％，卵磷脂2％。上述的稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇。根据不同功率、不同温度、不同方阻的厚膜电路电热元件对导电性能、热性能、化学性能、机械性能及远红外功能的要求，按照试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代上述微细铝粉、微晶玻璃粉的一项或多项，每种稀土配比重量为：
0.05-3.5％。
铝粉、银粉与钇粉的重量比为：(0.6～10％)∶(82～99％)∶(0.4～8％)。微晶玻璃为P2O5、ZnO、K2O、B2O3、SnO2系低熔点微晶玻璃，重量比依次为：P2O5 35-55％、ZnO 35-50％、K2O 5-10％、B2O30-10％、SnO2 0-10％、SiO2 0-5％、Li2O 0-2％、Al2O3 2-5％、CuO 0-1.5％；
本实施例采用P2O5 40％、ZnO 40％、K2O 7％、B2O3 2％、SnO2 3％、SiO2 2％、Li2O1％、Al2O3
4％、CuO 1％。稀土电极浆料的有机溶剂载体各组分重量配比为：松油醇60～98％、柠檬酸三丁酯10～30％、乙基纤维素2～10％、硝基纤维素1～5％、氢化篦麻油0.1～5％、卵磷脂0.1～5％；本实施例采用松油醇75％、柠檬酸三丁酯15％、乙基纤维素3％、硝基纤维素2％、氢化篦麻油3％、卵磷脂2％。稀土电极浆料的稀土氧化物为镧、铈、钕、钷、钆、铒、钪和钇，根据不同功率、不同温度、不同方阻的厚膜电路电热元件对导电性能、热性能、化学性能、机械性能及远红外功能的要求，按照试验数理模式添加不同种类、不同份额的稀土氧化物，来增添或取代上述微晶玻璃粉的一项或多项。
触变宜网印 10±2μm 168±20Pas/10RPM 86cm2/克
触变宜网印 12±2μm 186PaS/RPM 88cm2/克
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