專利名稱：陶瓷熱敏電阻的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷熱敏電阻的新型制造方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于一般陶瓷的微細(xì)結(jié)構(gòu)制備，目前主要有三種完全不同的途徑可以獲得。第一種是對(duì)陶瓷進(jìn)行切割和壓片等為代表的機(jī)械工藝或化學(xué)刻蝕工藝，第二種是利用陶瓷粉末加工成型的注射和失模技術(shù)，第三種是通過(guò)物理化學(xué)生長(zhǎng)的方法。在一般的實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論采取哪一種切割工藝(包括刀片切割、超聲波切割、激光切割和疊片切割等)，要想實(shí)現(xiàn)厚度 20 μ m以下的紅外探測(cè)器陶瓷熱敏電阻薄片的制備，已經(jīng)非常困難；而且尺寸越小，加工的成品率越低。雖然化學(xué)刻蝕工藝(包括干法刻蝕和濕法刻蝕)可以對(duì)陶瓷薄片進(jìn)行刻蝕，但由于薄片存在各向異性，導(dǎo)致最后刻出的形狀極其不理想。傳統(tǒng)的注射成型和失模技術(shù)采用的是塑料和金屬模具，一般得到的最小尺寸在50 μ m左右，20 μ m被認(rèn)為是極限。加上去模時(shí)很容易導(dǎo)致所需薄片變形。另外，通過(guò)各種物理化學(xué)生長(zhǎng)的方法可以獲得厚度ΙΟμπι 的薄膜，但形貌性能都不理想，原因就是隨著薄膜厚度增加到5 μ m以上時(shí)，很容易在表面形成裂紋。雖然直接壓片有可能實(shí)現(xiàn)ΙΟμπι厚的薄片制備，但無(wú)法保證所需薄片的厚度及密度分布的均勻性。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種陶瓷熱敏電阻的制備方法，以解決特殊薄度的陶瓷熱敏電阻的制備，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。本發(fā)明的上述目的，將通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)陶瓷熱敏電阻的制備方法，其特征在于包括步驟I、制備陶瓷氧化物粉體，粉體由錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳中兩種以上的金屬氧化物充分混合而成；II、將步驟I制得的陶瓷氧化物粉體混入甘油和1% 10%的PVA 之中配成漿料；III、通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝把漿料印至基片成薄膜，待溶劑完全揮發(fā)后進(jìn)行壓片處理及脫模處理；IV、對(duì)脫模的陶瓷熱敏電阻薄片坯在1000 1300°C的高溫下燒結(jié)致密， 并冷卻至室溫成品。進(jìn)一步地，所述制備方法對(duì)應(yīng)5 μ m 20 μ m的陶瓷熱敏電阻，步驟I中所述陶瓷氧化物粉體的粒徑分布小于500nm。進(jìn)一步地，步驟II中所述漿料通過(guò)研磨法制成。進(jìn)一步地，步驟III中所述絲網(wǎng)印刷工藝采用大于400目的不銹鋼絲網(wǎng)板或絹絲網(wǎng)板。進(jìn)一步地，步驟III中所述壓片處理為使用壓片機(jī)以20MPa以上的壓力對(duì)薄膜加壓 3min IOmin0進(jìn)一步地，步驟II與步驟III之間在所述基片上涂布一層脫模劑，步驟III中經(jīng)壓片處理后的陶瓷熱敏電阻薄片坯在脫模劑的作用下與基片相分離。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，較之于傳統(tǒng)制備工藝的顯著優(yōu)點(diǎn)為結(jié)合了絲網(wǎng)印刷、陶瓷壓片和燒結(jié)工藝，從而實(shí)現(xiàn)了微米量級(jí)厚的陶瓷熱敏電阻薄片的制備，一方面為該種薄片電阻的批量制備提供的行之有效的方法，另一方面由此得到的薄片電阻厚度可控、密度均勻、可靠性好、成品率高。


圖I是本發(fā)明制備方法的流程示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明揭示了一種陶瓷熱敏電阻的制備方法，旨在解決現(xiàn)有的陶瓷熱敏電阻薄片的制備方法在制備厚度為5 μ m 20 μ m左右的陶瓷熱敏電阻薄片時(shí)成本高、工藝復(fù)雜，且所制備的陶瓷熱敏電阻薄片無(wú)法達(dá)到厚度和密度的均勻性要求問(wèn)題。本發(fā)明的主要技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)在采用了印刷電子技術(shù)、壓片技術(shù)與陶瓷燒結(jié)三者相結(jié)合的疊加工藝方法。其制備方法包括如下步驟，如圖I所示。I、制備陶瓷氧化物粉體，該陶瓷氧化物粉體由錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳中兩種以上的金屬氧化物充分混合而成，其中所述陶瓷氧化物粉體的粒徑分布小于500nm。II、將步驟I制得的陶瓷氧化物粉體混入甘油和1% 10%的PVA之中，通過(guò)研磨法配成漿料。III、通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝把漿料印至基片成薄膜，待溶劑完全揮發(fā)后進(jìn)行壓片處理及脫模處理；其中絲網(wǎng)印刷工藝采用大于400目的不銹鋼絲網(wǎng)板或絹絲網(wǎng)板，而壓片處理為使用壓片機(jī)以20MPa以上的壓力對(duì)薄膜加壓3min lOmin，該基片可以是有機(jī)玻璃。IV、對(duì)脫模的陶瓷熱敏電阻薄片坯放入鐘罩爐、馬弗爐或井式爐中，迅速升溫至燒結(jié)溫度1000 1300°C，將陶瓷熱敏電阻薄片坯燒結(jié)致密，然后使陶瓷熱敏電阻薄片坯隨爐冷卻到室溫取出，即可得到所需的陶瓷熱敏電阻薄片。作為本發(fā)明制備方法的優(yōu)化方案，步驟II與步驟III之間在基片上涂布一層脫模劑，步驟III中經(jīng)壓片處理后的陶瓷熱敏電阻薄片坯的脫模時(shí)，只需將鑷子等輕推陶瓷熱敏電阻薄片坯，由于脫模劑的作用，陶瓷熱敏電阻薄片坯與基片將很容易地相分離，從而獲得獨(dú)立的陶瓷熱敏電阻薄片坯。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，較之于傳統(tǒng)制備工藝的顯著優(yōu)點(diǎn)為結(jié)合了絲網(wǎng)印刷、陶瓷壓片和燒結(jié)工藝，從而實(shí)現(xiàn)了微米量級(jí)厚的陶瓷熱敏電阻薄片的制備，一方面為該種薄片電阻的批量制備提供的行之有效的方法，另一方面由此得到的薄片電阻厚度可控、密度均勻、可靠性好、成品率高。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.陶瓷熱敏電阻的制備方法，其特征在于包括步驟1.制備陶瓷氧化物粉體，粉體由錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳中兩種以上的金屬氧化物充分混合而成；II、將步驟I制得的陶瓷氧化物粉體混入甘油和1% 10%的PVA之中配成漿料；III、通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝把漿料印至基片成薄膜，待溶劑完全揮發(fā)后進(jìn)行壓片處理及脫模處理；IV、對(duì)脫模的陶瓷熱敏電阻薄片坯在1000 1300°C的高溫下燒結(jié)致密，并冷卻至室溫成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷熱敏電阻的制備方法，其特征在于所述制備方法對(duì)應(yīng) 5um~20um的陶瓷熱敏電阻，步驟I中所述陶瓷氧化物粉體的粒徑分布小于500nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷熱敏電阻的制備方法，其特征在于步驟II中所述漿料通過(guò)研磨法制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷熱敏電阻的制備方法，其特征在于步驟III中所述絲網(wǎng)印刷工藝采用大于400目的不銹鋼絲網(wǎng)板或絹絲網(wǎng)板。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷熱敏電阻的制備方法，其特征在于步驟III中所述壓片處理為使用壓片機(jī)以20MPa以上的壓力對(duì)薄膜加壓3min lOmin。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陶瓷熱敏電阻的制備方法，其特征在于步驟II與步驟III之間在所述基片上涂布一層脫模劑，步驟III中經(jīng)壓片處理后的陶瓷熱敏電阻薄片坯在脫模劑的作用下與基片相分離。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種陶瓷熱敏電阻的制備方法，首先制備由錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳中兩種以上的金屬氧化物充分混合而成的陶瓷氧化物粉體；繼而將制得的陶瓷氧化物粉體混入甘油和1%～10%的PVA之中配成漿料，并通過(guò)絲網(wǎng)印刷工藝把漿料印至基片成薄膜，待溶劑完全揮發(fā)后進(jìn)行壓片處理及脫模處理；最后對(duì)脫模的陶瓷熱敏電阻薄片坯在1000～1300℃的高溫下燒結(jié)致密，并冷卻至室溫成品。應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，其體現(xiàn)的顯著優(yōu)點(diǎn)為結(jié)合了絲網(wǎng)印刷、陶瓷壓片和燒結(jié)工藝，從而實(shí)現(xiàn)了微米量級(jí)厚的陶瓷熱敏電阻薄片的制備，一方面為該種薄片電阻的批量制備提供的行之有效的方法，另一方面由此得到的薄片電阻厚度可控、密度均勻、可靠性好、成品率高。
文檔編號(hào)H01C7/04GK102592763SQ20121007261
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者孔雯雯, 蔣春萍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所