專利名稱：不銹鋼板用絕緣層材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)熱元件的不銹鋼用絕緣層介質(zhì)材料，特別是涉及一種不銹鋼板上的絕緣介質(zhì)材料生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
九十年代末，美國(guó)的Dupont、ESL和德國(guó)的Heraeus等跨國(guó)公司依靠其強(qiáng)大的技術(shù) 力量、雄厚的資金投入、敏銳的市場(chǎng)判斷開(kāi)發(fā)出基于不銹鋼基板的厚膜集成電路用系列電 子漿料(包括介質(zhì)漿料、電阻漿料和導(dǎo)體漿料)。并在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，與厚膜集成電路生產(chǎn) 廠家及家用電器生產(chǎn)商一道開(kāi)發(fā)出全新概念的不銹鋼基板/厚膜電路式大功率電熱元件， 并迅速形成產(chǎn)業(yè)化，將其應(yīng)用于電熱水壺、咖啡壺、電路灶及其他電熱器具，產(chǎn)生巨大的經(jīng) 濟(jì)效益(各種元件及應(yīng)用如圖)。該技術(shù)被稱為電熱元件領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，它是集成電路制 備技術(shù)與新材料技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著對(duì)該技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步深入，近年又在相關(guān) 領(lǐng)域獲得非常廣闊的應(yīng)用，取得巨大經(jīng)濟(jì)效益。九十末期，國(guó)外這些漿料公司為了搶占中國(guó) 市場(chǎng)，先后在上海、深圳等地設(shè)立了辦事處，試圖將該高新技術(shù)產(chǎn)品向中國(guó)厚膜電路廠家推 廣，由于其關(guān)鍵材料——電子漿料售價(jià)太高，且其推廣應(yīng)用的領(lǐng)域多為家電電熱元件，這些 產(chǎn)品的利潤(rùn)空間很有限，任何提高成本的技術(shù)在其推廣過(guò)程中都將面臨極大的困難，故國(guó) 外公司的推廣努力效果不佳。至今國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成功應(yīng)用該技術(shù)的報(bào)道。不過(guò)，國(guó)外應(yīng)用同 類技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，但售價(jià)是國(guó)內(nèi)具有同樣功能產(chǎn)品的兩倍以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，所要解決的問(wèn)題是提供一種適 用于絲網(wǎng)印刷工藝的304鋼板用絕緣介質(zhì)材料及其制備方法，其絕緣性能好，印刷性能優(yōu) 良，能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的不銹鋼板用絕緣層材料及其制備方法，包括如下步驟一種304鋼板用絕緣介質(zhì)材料，其絕緣介質(zhì)材料主要是由乳濁玻璃組成，按比例 將各種氧化物原料熔制得乳濁玻璃粉，然后乳濁玻璃粉中加入有機(jī)溶劑制成絕緣介質(zhì)漿 料，乳濁玻璃粉與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比例為(80 100) (25 40)，其中各種氧化物原料 按質(zhì)量百分比包括下列各組分SiO2 40 50 B2O3 5 30K2O 1 5Na2O 5 15Al2O3 4 15 ZnO 4 14ZrO2 3 7P2O5 0 3Fe2O3 0 0. 5 MgO 0 — 2CoO 0.5 3 CaF2O 5。本發(fā)明304不銹鋼板用絕緣介質(zhì)材料的制備方法，包括下列步驟1)首先制備絕緣介質(zhì)材料，按質(zhì)量百分比將下列各氧化物原料進(jìn)行配比
SiO2 40 50 B2O3 5 30K2Ol 5Na2O 5 15Al2O3 4 15 ZnO 4 14
ZrO2 3 7P2O5 0 3Fe2O3 0 0. 5 MgO 0 — 2CoO 0.5 3CaF2O 5以上原料混合攪拌均勻，然后將其放入高溫箱式爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200°C 1500°C，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，保溫lh。然后將其倒入水中淬冷，然后將得到 的乳濁玻璃烘干、干法球磨、過(guò)篩制的乳濁玻璃粉。2)在乳濁玻璃粉中加入有機(jī)溶劑即可制的絕緣介質(zhì)漿料，乳濁玻璃粉與有機(jī)溶劑 的質(zhì)量比例為(80 100) (25 40)；3)將制得的絕緣介質(zhì)漿料印刷在304鋼板上；4)將印刷在304鋼板上的絕緣介質(zhì)漿料烘干，然后在820°C以上的燒結(jié)爐中進(jìn)行 燒結(jié)，即可得到絕緣耐壓在3000V以上的絕緣介質(zhì)層，其熱膨脹系數(shù)和抗熱震性能與304鋼 板匹配。本發(fā)明的不銹鋼板用絕緣層材料主要適用于304不銹鋼，304不銹鋼是按照美國(guó) ASTM標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來(lái)的不銹鋼的一個(gè)牌號(hào)，含鉻19%，含鎳9%。304不銹鋼是應(yīng)用最為廣泛 的一種鉻-鎳不銹鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性。在大氣中耐腐蝕， 具有良好的加工性能和可焊性。304鋼的優(yōu)良性質(zhì)，使絕緣介質(zhì)漿料的應(yīng)用得到最廣泛的推 廣，本發(fā)明的不銹鋼板用絕緣介質(zhì)層使用時(shí)具有以下特點(diǎn)①、工藝性能高，采用絲網(wǎng)印刷的方法，對(duì)環(huán)境要求比較嚴(yán)格；其次，因?yàn)楫a(chǎn)品屬于 大功率高溫度類型，要求絕緣介質(zhì)層的燒結(jié)溫度較高，而且要與特定的電阻漿料相配套，因 此要接溫度要在820°C 850°C ；②、為了滿足電氣性能，要求絕緣介大，承受的絕緣耐壓要高，3000V以上；③、物理性能方面，絕緣介質(zhì)材料的熱膨脹系數(shù)與抗熱震性能要和304鋼的相匹 配；④、對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人體無(wú)毒害，符合歐盟等國(guó)家對(duì)環(huán)境要求的標(biāo)準(zhǔn)。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，解析本發(fā) 明的優(yōu)點(diǎn)與精神，藉由以下結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的詳述得到進(jìn)一步的了解。本發(fā)明的304不銹鋼用絕緣介質(zhì)材料，主要由各種氧化物原料高溫?zé)Y(jié)熔制成乳 濁玻璃粉，然后再加入有機(jī)溶劑配制成絕緣介質(zhì)漿料，乳濁玻璃粉與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比例 為(80 100) (25 40)，絕緣介質(zhì)材料由乳濁玻璃粉組成，其中各種氧化物原料按質(zhì)量 百分比包括以下各組分SiO2 40 50 B2O3 5 30K2O 1 5Na2O 5 15Al2O3 4 15 ZnO 4 14ZrO2 3 7P2O5 0 3
Fe2O3 0 0· 5 MgO 0 — 2CoO 0· 5 3CaF2 O 5按比例將以上各氧化物熔制得乳濁玻璃粉，然后在乳濁玻璃粉中加入有機(jī)溶劑制得絕緣介質(zhì)漿料。本發(fā)明304不銹鋼板用絕緣介質(zhì)材料的制備方法，包括下列步驟1)、首先制備絕緣介質(zhì)材料，按質(zhì)量百分比將下列各氧化物原料進(jìn)行配比SiO2 40 50 B2O3 5 30K2Ol 5Na2O 5 15Al2O3 4 15 ZnO 4 14ZrO2 3 7P2O5 0 3Fe2O3 0 0. 5 MgO 0 — 2CoO 0. 5 3CaF2 0 5以上原料混合攪拌均勻，然后將其放入高溫箱式爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200°C 1500°C，以10°C /min的升溫速率進(jìn)行升溫，保溫lh。然后將其倒入水中淬冷，然后將得到 的乳濁玻璃烘干、干法球磨、過(guò)篩制的乳濁玻璃粉。2)、在乳濁玻璃粉中加入有機(jī)溶劑即可制的絕緣介質(zhì)漿料，乳濁玻璃粉與有機(jī)溶 劑的質(zhì)量比例為(80 100) (25 40)；3)、將制得的絕緣介質(zhì)漿料印刷在304鋼板上；4)、將印刷在304鋼板上的絕緣介質(zhì)漿料烘干，然后在820°C以上的燒結(jié)爐中進(jìn)行 燒結(jié)，即可得到絕緣耐壓在3000V以上的絕緣介質(zhì)層，其熱膨脹系數(shù)和抗熱震性能與304鋼 板匹配。以上所舉實(shí)施例僅用為方便舉例說(shuō)明本發(fā)明，僅為本發(fā)明之較佳實(shí)施例而已，并 非對(duì)本發(fā)明作實(shí)施任何形式上的限制，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，若在不脫離 本發(fā)明所提技術(shù)特征的范圍內(nèi)，利用本發(fā)明所揭示技術(shù)內(nèi)容做出局部更改均等變化、或修 飾的等效實(shí)施例，并且未脫離本發(fā)明的技術(shù)特征內(nèi)容，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)特征的涵蓋范 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種不銹鋼絕緣介質(zhì)材料，其特征在于，絕緣層材料的成分由乳濁玻璃粉∶有機(jī)溶劑的質(zhì)量比例為(80～100)∶(25～40)，乳濁玻璃粉組分的各種氧化物原料按質(zhì)量百分比如下SiO215～50B2O35～30K2O 0.1～2Na2O5～15Al2O3 4～30 ZnO 10～20ZrO23～7 P2O50～3Fe2O3 0～0.5BaO 0～2CoO 0.5～3CaF20～5。
2.一種不銹鋼絕緣介質(zhì)材料的制備方法，其特征是包括下列步驟①、首先制備絕緣介質(zhì)材料，按質(zhì)量百分比將下列氧化物原料配比 SiO2 40 50 B2O3 5 30K2O 1 5 Na2O 5 15 Al2O3 4 15 ZnO 4 14 ZrO2 3 7 P2O5 0 3 Fe2O3 0 0. 5 MgO 0 2 CoO 0. 5 3 CaF2 0 5 ；以上原料混合均勻攪拌，然后將其放入高溫箱式爐中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1200 1500， 升溫速率為10°C /min，保溫1小時(shí)左右，然后將其倒入水中淬冷，烘干，干法球磨、過(guò)篩，制 得乳濁玻璃粉；②、再在乳濁玻璃粉中加入有機(jī)溶劑，制得絕緣層介質(zhì)漿料，乳濁玻璃粉與有機(jī)溶劑的 質(zhì)量配比為(80 100) (25 40)；③、將制得的絕緣介質(zhì)漿料通過(guò)絲網(wǎng)印刷的方法印刷在鋼板上；④、將印刷好的絕緣層放在烘箱里烘干，烘箱溫度為100°C左右，然后在830 850進(jìn)行 燒結(jié)，即可得到絕緣耐壓3000v以上的的絕緣介質(zhì)層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不銹鋼板用絕緣層材料及其制備方法，獲取一種絕緣特性、印刷特性優(yōu)良的不銹鋼板或鐵板上絕緣介質(zhì)材料。本發(fā)明首先制備絕緣介質(zhì)材料，按質(zhì)量百分比將各種化工原料配比，攪拌均勻，燒結(jié)水淬制的乳濁玻璃粉，再在乳濁玻璃粉中加入有機(jī)溶劑制的絕緣層介質(zhì)，即可印刷在不銹鋼板上，燒結(jié)后制得高絕緣耐壓的絕緣層介質(zhì)。本發(fā)明大大提高了絕緣層的耐壓，減小泄露電流，增大了熱效率。提高了生產(chǎn)效率、節(jié)約能源和生產(chǎn)成本，環(huán)保，對(duì)人體無(wú)害。
文檔編號(hào)C03C8/12GK101805129SQ201010151930
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者吳勝紅, 孫淑云, 李京章 申請(qǐng)人:東莞市龍基電子有限公司