本發(fā)明屬于電極膜技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上應(yīng)用于電熱電器設(shè)備、儀器和電熱元件中的各種電壓、大小電流電接觸元件的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，主要以氧化鉛作為主要成分。氧化鉛作為無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層的中間體不可或缺，缺少氧化鉛不可成膜。制備無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜時(shí)氧化鉛的含量達(dá)到70％-80％以上，因此，制備過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、廢料等污染物，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，嚴(yán)重影響人體健康。更為嚴(yán)重的是，由于無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層的使用領(lǐng)域與人類(lèi)的生活直接相關(guān)，例如：作為電熱電器設(shè)備、儀器和電熱元件中的各種電壓、大小電流電接觸元件的導(dǎo)電電極膜層使用。鉛及其化合物為劇毒重金屬化合物，是rohs明確禁止的六種劇毒化合物之一。高含鉛量對(duì)人類(lèi)和環(huán)境危害很大，同時(shí)，含鉛等有害物質(zhì)對(duì)人體和環(huán)境有危害的這類(lèi)產(chǎn)品，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)已經(jīng)面臨無(wú)鉛性的技術(shù)貿(mào)易壁壘，因此，降低含鉛化合物的用量、甚至不使用含鉛物質(zhì)一直是無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層的發(fā)展方向。此外，現(xiàn)在常用的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層的熱性能、導(dǎo)電性能、材料結(jié)合力、熱膨脹系數(shù)等性能表現(xiàn)不一致，難以統(tǒng)一應(yīng)用于云母基板、鋼化玻璃基板、高硼硅玻璃基板、微晶玻璃基板、石英玻璃基板、陶瓷基板、搪瓷基板等多種絕緣載體上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜使用含鉛物質(zhì)危害人體健康和生活環(huán)境的問(wèn)題，以及現(xiàn)有無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層的熱性能、導(dǎo)電性能、材料結(jié)合力、熱膨脹系數(shù)等性能表現(xiàn)不一致，難以統(tǒng)一應(yīng)用于云母基板、鋼化玻璃基板、高硼硅玻璃基板、微晶玻璃基板、石英玻璃基板、陶瓷基板、搪瓷基板等多種絕緣載體上的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，由基體材料和液體介質(zhì)制成，所述基體材料由如下重量份數(shù)的下列原料組成：

其中，所述超細(xì)鈀粉的粒徑≤500目。

以及，一種無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的制備方法，包括以下步驟：

按照上述無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的配方稱(chēng)取各組分；

將氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻、硼酸、氧化鋁、氧化鎂、石英砂、碳酸鋰、堿式碳酸銅加熱熔融，冷卻后進(jìn)行研磨、過(guò)篩，加入銀粉、超細(xì)鈀粉混合，得到基材混合物；

在所述基材混合物中，加入占基體材料和液體介質(zhì)總重量的10-30％的有機(jī)介質(zhì)，混合得到混合漿料；

提供基板，將所述混合漿料印刷在所述基板上，進(jìn)行干燥、燒結(jié)處理，得到無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜。

本發(fā)明提供的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，首先，取消了高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層中氧化鉛的使用，添加了超細(xì)鈀粉。由于超細(xì)鈀粉的添加使用，促使無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層承載電流更大、可焊性更好、導(dǎo)電性能更佳、耐磨、耐腐蝕、耐老化、電極膜層與端頭膜層相互搭接更加牢靠、熱膨脹系數(shù)小，適應(yīng)于匹配于各種載體的膨脹系數(shù)，電氣性能更加穩(wěn)定。

其次，本發(fā)明采用大量的氧化鉍作為無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜原料，避免了含鉛物質(zhì)的使用，一方面，所述氧化鉍低碳環(huán)保，有益于人體健康和對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)；另一方面，所述氧化鉍具有更好的附著力，有利于在基板上更好地附著，增強(qiáng)增韌，從而提供更好地成品的機(jī)械強(qiáng)度。此外，所述氧化鉍價(jià)格相對(duì)低廉，有利于降低無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的成本。

再次，以氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻作為主要成膜物質(zhì)，使得無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的膜層能夠形成具有較好強(qiáng)度的連續(xù)干膜；進(jìn)一步的，無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜中還添加其他金屬氧化物，如氧化鎂、石英砂、碳酸鋰和堿式碳酸銅。一方面，如氧化鎂、石英砂、碳酸鋰和堿式碳酸銅作為成膜物質(zhì)參與成膜；另一方面，上述物質(zhì)作為功能添加劑，能相互協(xié)同，彌補(bǔ)以氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻作為主要成膜物質(zhì)的電阻膜的功能上的不足。具體的，所述氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻相互配合，可以提高石墨電阻膜的工作溫度和電氣性能的穩(wěn)定性；同時(shí)，所述氧化鎂、石英砂、碳酸鋰和堿式碳酸銅配合作用，進(jìn)一步提高了電阻膜的附著力、表面強(qiáng)度和耐磨性，避免無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜在燒結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象(龜裂、起皮)，以及在使用或儲(chǔ)存過(guò)程的劃傷。

再次，本發(fā)明提供的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，主要骨架材料為無(wú)機(jī)高溫金屬氧化物材料制作，電氣性能更加穩(wěn)定，導(dǎo)電性能好。無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜以氧化鉍、二氧化硅等材料為骨架材料，材料軟化點(diǎn)溫度明顯提高，其所制備的石墨電阻膜，應(yīng)用范圍更加廣泛。同時(shí)使用三氧化二銻、氧化鋅和碳酸鋰作為原料，所述三氧化二銻和氧化鋅用于有效提高產(chǎn)品與載體之間的附著力，進(jìn)而提高結(jié)合效果，所述碳酸鋰可調(diào)和三氧化二銻、氧化鋅和其他原料成分之間的融合性，從而保證上述效果的實(shí)現(xiàn)。

基于上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，熱性能、導(dǎo)電性能、材料結(jié)合力、熱膨脹系數(shù)等性能表現(xiàn)一致，能夠統(tǒng)一應(yīng)用于云母基板、鋼化玻璃基板、高硼硅玻璃基板、微晶玻璃基板、石英玻璃基板、陶瓷基板、搪瓷基板等多種絕緣載體，最適合作為電熱電器設(shè)備、儀器和電熱元件中的各種電壓、大小電流電接觸元件的導(dǎo)電電極膜使用。

本發(fā)明提供的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的制備方法，只需將各氧化物熔融處理后添加銀粉、超細(xì)鈀粉，再添加有機(jī)介質(zhì)制成漿料成膜，不僅方法簡(jiǎn)單，而且得到的產(chǎn)品性能優(yōu)異。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，由基體材料和液體介質(zhì)制成，所述基體材料由如下重量份數(shù)的下列原料組成：

其中，所述超細(xì)鈀粉的粒徑≤500目。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述基體材料包括兩部分，一部分是由金屬氧化物組成的玻璃微粉骨架材料，包括氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻、硼酸、氧化鋁、氧化鎂、石英砂、碳酸鋰、堿式碳酸銅；另一部分是由銀粉、超細(xì)鈀粉組成的功能性材料。其中，所述骨架材料充電電阻膜的骨料，來(lái)支撐膜結(jié)構(gòu)；所述功能性材料賦予電阻膜實(shí)用功能。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述基體材料包括兩部分，一部分是由金屬氧化物組成的玻璃微粉骨架材料，包括氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻、硼酸、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鎂、石英砂、碳酸鋰、堿式碳酸銅；另一部分是由石墨粉、超細(xì)鈀粉、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉組成的功能性材料。其中，所述骨架材料充電電阻膜的骨料，來(lái)支撐膜結(jié)構(gòu)；所述功能性材料賦予電阻膜實(shí)用功能。

具體的，所述銀粉時(shí)無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜中的導(dǎo)電介質(zhì)體，在無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層中以細(xì)微顆粒分散體的形態(tài)存在。優(yōu)選的，所述銀粉為鱗片狀銀粉。通過(guò)鱗片狀的銀粉互相搭接，形成微觀的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)通道。本發(fā)明實(shí)施例中，所述銀粉的重量份數(shù)為700-800份，可具體為700份、720份、740份、780份、800份，優(yōu)選為720-780份。本發(fā)明實(shí)施例所述銀粉的粒度不宜太粗，當(dāng)其粒度＞400目時(shí)，可能造成導(dǎo)電性能不均勻，而導(dǎo)致無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層局部過(guò)熱，甚至燒斷現(xiàn)象。因此，所述銀粉的粒度≤400目，優(yōu)選的，為所述銀粉的粒度≤500目。

本發(fā)明實(shí)施例中，添加有超細(xì)鈀粉。所述超細(xì)鈀粉作為導(dǎo)電介質(zhì)體，可以增強(qiáng)無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層導(dǎo)電率、承載電流大小及其可焊性。而且所述超細(xì)鈀粉作為無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層中相互搭接的增強(qiáng)劑，可以提高機(jī)導(dǎo)電端頭膜層的機(jī)械強(qiáng)度、提高其耐磨性、導(dǎo)電介質(zhì)相互搭接力和抗擦傷性。進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)所述超細(xì)鈀粉的粒徑也有嚴(yán)格控制，具體的，所述超細(xì)鈀粉的粒徑≤500目(即顆粒度小于500目，能通過(guò)500目的篩網(wǎng))。若所述超細(xì)鈀粉的顆粒度大于500目，各組分之間，特別是增強(qiáng)氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻和二氧化鈦、氧化鎂、石英砂、碳酸鋰、堿式碳酸銅之間的相互搭強(qiáng)度變差，成膜效果差，無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜在使用過(guò)程中局部會(huì)產(chǎn)生龜裂、起皮等現(xiàn)象。優(yōu)選的，所述超細(xì)鈀粉的粒徑為500-600目。所述超細(xì)鈀粉重量份數(shù)為50-80份，具體可為50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份。優(yōu)選的，所述超細(xì)鈀粉重量份數(shù)為55-78份。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述氧化鉍是無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜中的主體材料，發(fā)揮中間骨架作用。具體的，所述氧化鉍的重量份數(shù)為150-200份，才能有效發(fā)揮中間骨架的作用，具體可以為150份、160份、170份、180份、190份、200份。優(yōu)選的，所述氧化鉍的重量份數(shù)為160-190份。本發(fā)明實(shí)施例采用大量的氧化鉍作為無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜原料，避免了含鉛物質(zhì)的使用，一方面，所述氧化鉍低碳環(huán)保，有益于人體健康和對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)；另一方面，所述氧化鉍具有更好的附著力，有利于在基板上更好地附著，增強(qiáng)增韌，從而提供更好地成品的機(jī)械強(qiáng)度。相對(duì)于氧化鉛，所述氧化鉍具有較高的軟化溫度和環(huán)保特性，因此，所述氧化鉍的大量使用較大地提高了無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的成膜溫度和使用溫度，以保證無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層燒結(jié)時(shí)產(chǎn)品不易產(chǎn)生裂紋和開(kāi)裂。此外，所述氧化鉍價(jià)格相對(duì)低廉，有利于降低無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的成本。

所述無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜需要附著在載體上，進(jìn)一步制備成各種電子元件。大量使用所述氧化鉍得到的漿料在載體上的附著能力較差。所述氧化鋅作為無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的另一基體組分，能夠有效改善無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的膨脹系數(shù)，使無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的熱膨脹系數(shù)與載體(包括云母基板、鋼化玻璃基板、高硼硅玻璃基板、石英玻璃基板、微晶玻璃基板、陶瓷基板、搪瓷基板)一致，有效調(diào)節(jié)無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜與載體之間的結(jié)合力和附著力，使無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜在載體上的結(jié)合力更佳。所述氧化鋅的重量份數(shù)為30-45份，具體可為30份、32份、35份、38份、40份、42份、45份。優(yōu)選的，所述氧化鋅的重量份數(shù)為32-43份。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述三氧化二銻配合所述碳酸鋰、硼酸和二氧化鈦，共同作用，改善遠(yuǎn)玻璃微粒(包括氧化鉍和其他金屬氧化物)與載體的附著力，促進(jìn)玻璃微粒之間的粘結(jié)力；同時(shí)，所述三氧化二銻還能增強(qiáng)玻璃微粒與所述石墨粉之間的結(jié)合性能，從而使得得到的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜電氣性能更加穩(wěn)定。所述三氧化二銻的重量份數(shù)為40-60份，具體可為40份、45份、50份、55份、60份，優(yōu)選為40-55份。

所述氧化鉍、三氧化二銻和氧化鋅的配合使用，還能提高無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的工作溫度，從而擴(kuò)大了無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的適用范圍。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述硼酸作為氧化鉍的補(bǔ)充成分，共同作為無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的中間主體材料。所述硼酸的添加，可以在制作過(guò)程中促進(jìn)材料的快速熔融、融合，保證無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜在使用和制作過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生裂紋和開(kāi)裂現(xiàn)象，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性。此外，所述硼酸還與所述三氧化二銻、二氧化鈦一起改善遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、玻璃微粒(包括氧化鉍和其他金屬氧化物)與載體的附著力；同時(shí)增強(qiáng)遠(yuǎn)紅外陶瓷粉、玻璃微粒與所述石墨粉之間的結(jié)合性能。所述硼酸的重量份數(shù)為15-30份，具體可為15份、18份、20份、25份、30份，優(yōu)選為17-28份。

通過(guò)使用上述重量份數(shù)的三氧化二銻、硼酸，一方面，改善玻璃微粉之間及玻璃微粒與碳粉之間的表面結(jié)合力，提高無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜內(nèi)部的結(jié)合力及與載體的附著力；另一方面，可以改善無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的溫度適用范圍和材料軟化溫度點(diǎn)。此外，各組分相互協(xié)調(diào)，還能有效改善無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的熱膨脹系數(shù)，提高其熱穩(wěn)定性。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述氧化鋁作為另一種骨架支撐原料，用于構(gòu)建所述石墨粉和玻璃微料(包括其他各金屬氧化物)之間的相互搭接的橋梁，從而使得各組分能夠充分結(jié)合、融合，提高電阻膜的致密性和穩(wěn)定性。所述氧化鋁的重量份數(shù)為10-15份，具體可為10份、11份、12份、13份、14份、15份。優(yōu)選的，所述氧化鋁的重量份數(shù)為10-14份。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述氧化鎂作為輔助功能原料，能夠與所述二氧化鈦配合，共同作用促進(jìn)石墨電阻膜表面硬化，預(yù)防無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜在運(yùn)行、儲(chǔ)存過(guò)程中劃傷和挫傷。此外，所述氧化鎂還與所述硼酸配合，促進(jìn)各種金屬氧化物充分熔融，使各種金屬氧化物融合均勻。所述氧化鎂的重量份數(shù)為5-10份，具體可為5份、6份、7份、8份、10份。優(yōu)選的，所述氧化鎂的重量份數(shù)為5-9份。

所述石英砂是氧化鉍的替代材料，和氧化鉍一起形成電阻膜的骨架支撐結(jié)構(gòu)。通過(guò)石英砂的替代，可以降低氧化鉍的含量，從而適度降低無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的成膜溫度和使用溫度。此外，所述石英砂的添加使用，能夠賦予無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜峰號(hào)的附著力，同時(shí)增強(qiáng)了導(dǎo)電電極莫的表面強(qiáng)度，以防止生產(chǎn)過(guò)程中的劃傷，同時(shí)減小了膨脹系數(shù)。由于石英砂的性質(zhì)限制，不能過(guò)量添加來(lái)取代氧化鉍的含量。具體的，所述石英砂的重量份數(shù)為25-40份，具體可為25份、28份、30份、32份、35份、38份、40份。優(yōu)選的，所述石英砂的重量份數(shù)為26-35份。

由于所述氧化鉍的含量較高，使得無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜各個(gè)組份之間的粘結(jié)性大大降低。本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)添加少量的碳酸鋰，使所述氧化鉍和其他組分之間的結(jié)合力大大增加。通過(guò)所述碳酸鍶和所述氧化鉍之間的相互配合，改善了無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的結(jié)合力，防止了無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜在制備工藝的燒結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)裂紋、爆裂、龜裂、起皮等問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)碳酸鋰的調(diào)節(jié)作用，使氧化鉍、三氧化二銻氧化鋅三種骨架材料之間的結(jié)合力顯著增加，進(jìn)而形成機(jī)械強(qiáng)度增強(qiáng)的穩(wěn)定骨架結(jié)構(gòu)。此外，所述碳酸鋰同時(shí)發(fā)揮降低無(wú)機(jī)中間體熱膨脹系數(shù)的作用，只需加入少量即可使熱膨脹系數(shù)明顯降低，特別優(yōu)選碳酸鋰與超細(xì)鈀粉一起使用，減低熱膨脹系數(shù)的效果更加，其熱膨脹系數(shù)與玻璃或陶瓷等載體的熱膨脹系數(shù)幾乎相近。由此得到的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層，受熱時(shí)不易從載體上剝離，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生裂紋、爆裂、龜裂、起皮等問(wèn)題。所述碳酸鋰的重量份數(shù)為5-10份，具體可為5份、6份、7份、8份、10份。優(yōu)選的，所述碳酸鋰的重量份數(shù)為5-8份。

本發(fā)明實(shí)施例無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜中，添加了堿式碳酸銅作為原料組分。所述堿式碳酸銅一方面作為助熔劑，促進(jìn)各組分之間的快速融合，從而形成性能均一穩(wěn)定的熔融物；另一方面，所述堿式碳酸銅起催化和流平作用。所述堿式碳酸銅的重量份數(shù)為1-5份，具體可為1份、2份、3份、4份、5份。優(yōu)選的，所述堿式碳酸銅的重量份數(shù)為1-3份。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)各無(wú)機(jī)材料組分之間的相互配合，賦予所述無(wú)極導(dǎo)電端頭膜以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：第一，由于本發(fā)明實(shí)施例無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜全部組分均屬無(wú)機(jī)材料，因此，不存在氧化、老化現(xiàn)象；第二，各組分之間的協(xié)同配合，使得燒結(jié)后的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層與底材成為一體，不易剝離、裂紋、爆裂、龜裂、起皮等問(wèn)題；第三，本發(fā)明實(shí)施例得到的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜吸濕率低(≤0.1％)，比一般有機(jī)高分子樹(shù)脂導(dǎo)電涂層吸濕率低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上；第四，本發(fā)明實(shí)施例得到的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜耐溫性能好，長(zhǎng)期耐溫可達(dá)400℃，短期耐溫可達(dá)500℃，而一般銀導(dǎo)電膠只能耐120℃左右；第五，本發(fā)明實(shí)施例中，由于摻鱗片狀的銀粉，比常用的金屬材料耐化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)；第六，本發(fā)明實(shí)施例得到的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜導(dǎo)電性能優(yōu)良，大電流負(fù)荷能力強(qiáng)，可承載電流大于10安培以上，是普通銀漿的2倍；第七，本發(fā)明實(shí)施例得到的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜熱膨脹系數(shù)小，適應(yīng)于匹配各種載體(云母基板、鋼化玻璃基板、高硼硅玻璃基板、微晶玻璃基板、石英玻璃基板、陶瓷基板、搪瓷基板等絕緣載體)的膨脹系數(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明實(shí)施例中，各骨架材料并非單獨(dú)發(fā)揮各自的作用發(fā)揮上述效果，而是通過(guò)各骨架材料之間相互且多向配合，共同作用，協(xié)助提升了無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的綜合性能。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的原料還包括液體介質(zhì)，所述液體介質(zhì)使上述基體原料形成漿料，進(jìn)而沉積成膜。優(yōu)選的，所述液體介質(zhì)為有機(jī)介質(zhì)，且所述有機(jī)介質(zhì)占所述基體材料和液體介質(zhì)總重量的10-30％。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述有機(jī)介質(zhì)為沸點(diǎn)較低的有機(jī)介質(zhì)，具體的，所述有機(jī)介質(zhì)的沸點(diǎn)在180-250℃，以便保證在后續(xù)的干燥處理過(guò)程中，所述有機(jī)介質(zhì)能夠被完全蒸發(fā)。

優(yōu)選的，以所述有機(jī)介質(zhì)的總重量為100％計(jì)，所述有機(jī)介質(zhì)包括如下重量百分含量的下列組分：

松油醇90-95％；

乙基纖維素2-5％；

硅烷偶聯(lián)劑2.5-5％。

作為另一個(gè)具體優(yōu)選情形，所述有機(jī)介質(zhì)包括酚醛樹(shù)脂、乙基纖維素和松香樹(shù)脂。具體優(yōu)選的，以所述有機(jī)介質(zhì)的總重量為100％計(jì)，所述有機(jī)介質(zhì)包括如下重量百分含量的下列組分：

酚醛樹(shù)脂90％；

乙基纖維素5％；

松香樹(shù)脂5％。

本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，首先，取消了高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層中氧化鉛的使用，添加了超細(xì)鈀粉。由于超細(xì)鈀粉的添加使用，促使無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層承載電流更大、可焊性更好、導(dǎo)電性能更佳、耐磨、耐腐蝕、耐老化、電極膜層與端頭膜層相互搭接更加牢靠、熱膨脹系數(shù)小，適應(yīng)于匹配于各種載體的膨脹系數(shù)，電氣性能更加穩(wěn)定。

其次，本發(fā)明實(shí)施例采用大量的氧化鉍作為無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜原料，避免了含鉛物質(zhì)的使用，一方面，所述氧化鉍低碳環(huán)保，有益于人體健康和對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)；另一方面，所述氧化鉍具有更好的附著力，有利于在基板上更好地附著，增強(qiáng)增韌，從而提供更好地成品的機(jī)械強(qiáng)度。此外，所述氧化鉍價(jià)格相對(duì)低廉，有利于降低無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的成本。

再次，以氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻作為主要成膜物質(zhì)，使得無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的膜層能夠形成具有較好強(qiáng)度的連續(xù)干膜；進(jìn)一步的，無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜中還添加其他金屬氧化物，如氧化鎂、石英砂、碳酸鋰和堿式碳酸銅。一方面，如氧化鎂、石英砂、碳酸鋰和堿式碳酸銅作為成膜物質(zhì)參與成膜；另一方面，上述物質(zhì)作為功能添加劑，能相互協(xié)同，彌補(bǔ)以氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻作為主要成膜物質(zhì)的電阻膜的功能上的不足。具體的，所述氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻相互配合，可以提高石墨電阻膜的工作溫度和電氣性能的穩(wěn)定性；同時(shí)，所述氧化鎂、石英砂、碳酸鋰和堿式碳酸銅配合作用，進(jìn)一步提高了電阻膜的附著力、表面強(qiáng)度和耐磨性，避免無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜在燒結(jié)過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象(龜裂、起皮)，以及在使用或儲(chǔ)存過(guò)程的劃傷。

再次，本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，主要骨架材料為無(wú)機(jī)高溫金屬氧化物材料制作，電氣性能更加穩(wěn)定，導(dǎo)電性能好。無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜以氧化鉍、二氧化硅等材料為骨架材料，材料軟化點(diǎn)溫度明顯提高，其所制備的石墨電阻膜，應(yīng)用范圍更加廣泛。同時(shí)使用三氧化二銻、氧化鋅和碳酸鋰作為原料，所述三氧化二銻和氧化鋅用于有效提高產(chǎn)品與載體之間的附著力，進(jìn)而提高結(jié)合效果，所述碳酸鋰可調(diào)和三氧化二銻、氧化鋅和其他原料成分之間的融合性，從而保證上述效果的實(shí)現(xiàn)。

基于上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，熱性能、導(dǎo)電性能、材料結(jié)合力、熱膨脹系數(shù)等性能表現(xiàn)一致，能夠統(tǒng)一應(yīng)用于云母基板、鋼化玻璃基板、高硼硅玻璃基板、微晶玻璃基板、石英玻璃基板、陶瓷基板、搪瓷基板等多種絕緣載體，最適合作為電熱電器設(shè)備、儀器和電熱元件中的各種電壓、大小電流電接觸元件的導(dǎo)電電極膜使用。

本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜，可以通過(guò)下述方法制備獲得。

相應(yīng)的，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的制備方法，包括以下步驟：

s01.按照上述無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的配方稱(chēng)取各組分；

s02.將氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻、硼酸、氧化鋁、氧化鎂、石英砂、碳酸鋰、堿式碳酸銅加熱熔融，冷卻后進(jìn)行研磨、過(guò)篩，加入銀粉、超細(xì)鈀粉混合，得到基材混合物；

s03.在所述基材混合物中，加入占基體材料和液體介質(zhì)總重量的10-30％的有機(jī)介質(zhì)，混合得到混合漿料；

s04.提供基板，將所述混合漿料印刷在所述基板上，進(jìn)行干燥、燒結(jié)處理，得到無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜。

具體的，上述步驟s01中，所述無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的配方及其優(yōu)選情況，如上文所述，為了節(jié)約篇幅，此處不再贅述。

上述步驟s02中，將氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻、硼酸、氧化鋁、氧化鎂、石英砂、碳酸鋰、堿式碳酸銅加熱熔融，形成第一共熔體。優(yōu)選的，所述加熱熔融的溫度為800-1250℃，從而保證各原料組分充分快速的融合在一起。若所述加熱熔融溫度過(guò)低，則不能充分有效地熔融各金屬氧化物；若所述溫度過(guò)高，基材混合物的軟化點(diǎn)將會(huì)提高，會(huì)影響電阻膜的成膜效果和成膜燒結(jié)溫度。

將冷卻后的第一共熔體進(jìn)行研磨、過(guò)篩處理，形成粒徑相對(duì)均勻的微粒，從而有利于獲得穩(wěn)定的電氣性能。然后加入銀粉、超細(xì)鈀粉混合，得到基材混合物。為了與所述銀粉、超細(xì)鈀粉充分混合均勻，并得到粒徑均一的混合體系，進(jìn)而在后續(xù)成膜后形成均勻致密、性能溫度的膜層，優(yōu)選的，所述過(guò)篩處理將冷卻、研磨后的熔融物過(guò)目數(shù)≥500目的篩網(wǎng)。通過(guò)控制熔融物的粒徑，改善無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的電阻離散度，提高其方阻重復(fù)性。

上述步驟s03中，在所述基材混合物中加入有機(jī)介質(zhì)形成適于成膜的混合漿料，其中，加入占基體材料和液體介質(zhì)總重量的10-30％的有機(jī)介質(zhì)，混合得到混合漿料。優(yōu)選的，以所述有機(jī)介質(zhì)的總重量為100％計(jì)，所述有機(jī)介質(zhì)包括如下重量百分含量的下列組分：

松油醇90-95％；

乙基纖維素2-5％；

硅烷偶聯(lián)劑2.5-5％。

上述步驟s04中，提供基板，所述基板包括云母基板、鋼化玻璃基板、高硼硅玻璃基板、石英玻璃基板、未經(jīng)玻璃基板、氧化鋁陶瓷基板、搪瓷基板，當(dāng)然，不限于此。將所述混合漿料印刷在所述基板上，依次進(jìn)行干燥、燒結(jié)處理，得到無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜。其中，所述印刷優(yōu)選采用絲網(wǎng)印刷，其中，絲網(wǎng)的網(wǎng)目為40-300目，更有選為100-300目。

優(yōu)選的，所述干燥方式為烘干，烘干溫度為120-280℃，干燥時(shí)間優(yōu)選為10-20min，以便充分去除膜層中的有機(jī)介質(zhì)，形成致密薄膜。所述烘干溫度不宜過(guò)高或過(guò)低，若溫度過(guò)高，則會(huì)導(dǎo)致得到的膜層由于內(nèi)外溫差大，受熱不均而產(chǎn)生龜裂、分層、起泡、爆裂；若所述溫度過(guò)低，則難以有效去除有機(jī)介質(zhì)，進(jìn)而在后續(xù)燒結(jié)過(guò)程中，揮發(fā)形成氣孔影響膜層質(zhì)量。優(yōu)選的，所述燒結(jié)的溫度為480-680℃，從而形成電氣性能穩(wěn)定的均勻膜層。

本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜的制備方法，只需將各氧化物熔融處理后添加銀粉、超細(xì)鈀粉，再添加有機(jī)介質(zhì)制成漿料成膜，不僅方法簡(jiǎn)單，而且得到的產(chǎn)品性能優(yōu)異。

實(shí)施例1

一種無(wú)極電極膜(2000克)，包括基體材料和液體介質(zhì)，所述基體材料由如下重量的下列原料組成：

所述有機(jī)介質(zhì)由如下重量百分含量的下列組分組成的液態(tài)有機(jī)介質(zhì)：

松油醇95％；

乙基纖維素2.5％；

硅烷偶聯(lián)劑2.5％，

總重為450g。

所述無(wú)極電極膜的制備方法，包括以下步驟：

s11.按照上述無(wú)極電極膜的配方稱(chēng)取各組分；

s12.將氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻、硼酸、氧化鋁、氧化鎂、石英砂、碳酸鋰、堿式碳酸銅在攪拌機(jī)中攪拌均勻，將此混合物于1100℃下熔融60分鐘，將所獲的混合物料塊冷卻后將其破碎，然后用砂磨機(jī)研磨2小時(shí)，用500目的標(biāo)準(zhǔn)篩過(guò)篩，獲得≤500目的微粉狀無(wú)機(jī)中間體混合物。再往其中加入銀粉、超細(xì)鈀粉，獲得基材混合物；

s13.在所述基材混合物中，添加有機(jī)介質(zhì)，調(diào)制成均勻的混合漿料；

s14.取一塊長(zhǎng)500mm、寬300mm、厚6mm的高硼硅玻璃板，采用絲網(wǎng)印刷工藝將少量混合漿料印刷在上述陶瓷底板的一側(cè)表面上。將其在180℃下烘干20分鐘，再在630℃下燒結(jié)20分鐘，即制成了本發(fā)明實(shí)施例的高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層，涂層的厚度約為0.15mm。待其冷卻后，用電阻計(jì)測(cè)得其極身電阻為0.003ω/□。

實(shí)施例2

在實(shí)施例2中，所述有機(jī)介質(zhì)由如下重量百分含量的下列組分組成的液態(tài)有機(jī)介質(zhì)：

酚醛樹(shù)脂90％；

乙基纖維素5％；

松香樹(shù)脂5％。

除此外，其他均與實(shí)施例1相通。按照實(shí)施例1的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲得了實(shí)施例1基本上相同的結(jié)果。

將上述實(shí)施例1-2得到的無(wú)極電極膜進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試方法和結(jié)果如下：

穩(wěn)定性試驗(yàn)1(儲(chǔ)存穩(wěn)定性)：

將上述實(shí)施例1-2獲得的2種無(wú)極電極膜元件各10塊放在潮濕的實(shí)驗(yàn)箱中(相對(duì)濕度80％-90％)儲(chǔ)存一年，結(jié)果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何一個(gè)電阻元件吸濕或霉變。電阻值檢測(cè)結(jié)果表明，其電阻值的變化率≤1％。由此可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)極電極膜，具有有意的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

穩(wěn)定性試驗(yàn)2(熱穩(wěn)定性)：

在上述的2種無(wú)極電極膜元件各10塊置于1臺(tái)小型恒溫箱中，在400℃下保持3000小時(shí)。然后從恒溫箱中將其取出，當(dāng)其冷卻至室溫后進(jìn)行電阻測(cè)量。結(jié)果表明，基極身電阻值的變化量皆＜1％。由此可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)極電極膜，具有有意的熱穩(wěn)定性。

環(huán)保性能試驗(yàn)3(環(huán)保特性)：

需將上述2種高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層元件，高硼硅玻璃發(fā)熱板、微晶發(fā)熱板各10件送至：通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司，遵照歐盟2011/65/eu(rohs)指令，進(jìn)行檢測(cè)鉛(pb)、鎘(cd)、汞(hg)、六價(jià)鉻(cr6+)、多溴聯(lián)苯(pbbs)、多溴聯(lián)苯醚(pbdes)的含量等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均符合上述rohs指令要求。

高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層附著力試驗(yàn)4(測(cè)試運(yùn)行后的高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層的附著力性能)：

將上述高硼硅玻璃發(fā)熱板、微晶發(fā)熱板2種高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層元件各10片，分別經(jīng)過(guò)穩(wěn)定性試驗(yàn)、環(huán)保性能試驗(yàn)后再進(jìn)行高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層的附著力試驗(yàn)。

試驗(yàn)條件：在室溫23℃±2℃和相對(duì)濕度50±5﹪中進(jìn)行。

具體方法如下：用美工刀在測(cè)試的高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層表面劃10×10個(gè)(100個(gè))1mm×1mm小網(wǎng)格，每一條劃線應(yīng)深及涂層的底層；用毛刷將測(cè)試區(qū)域的碎片刷干凈；用3m600或3m610號(hào)膠紙或等同效力的膠紙牢牢粘住被測(cè)試小網(wǎng)格，并用橡皮擦用力擦拭膠帶，以加大膠帶與被測(cè)試區(qū)域的接觸面積及力度；用手抓住膠帶一端，在垂直方向(90°)迅速扯下膠紙，同一位置進(jìn)行2次相同試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)上述試驗(yàn)，目測(cè)其切口的相交處，切口的邊緣光滑，格子邊緣沒(méi)有任何剝落。其高性能無(wú)機(jī)導(dǎo)電端頭膜層的附著力試驗(yàn)合格。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。