[发明专利]一种非晶玻璃粉末及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于绝缘介质材料领域，特别涉及一种非晶玻璃粉末及其制备和应用。

背景技术

不锈钢基片的机械性能、抗冲击性能及可加工性能好，其在传统厚膜电路应用领域掀起了一场革命。功率不锈钢基板厚膜电路，除了作为大功率厚膜电阻应用之外，还作为厚膜大功率电热元件使用，具有传统电热材料或元件不可比拟的优势。该电热元件安装方便且能在恶劣的环境下使用，因此广泛应用于家电和工业电器方面。家电上的应用如电饭煲、电热水壶、电热水器、电熨斗、消毒柜和美发装置等，工业上的应用如汽车的后视镜、高寒地区钢轨的防冻、橡胶和塑料制品的成型模具的加热体、电锅炉等，该技术具有十分广阔的市场前景和实际应用价值。

应用于不锈钢基片的系列电子浆料使大功率厚膜电路的功率可达千瓦级，这要求绝缘介质材料不仅在膨胀系数上能与不锈钢基片匹配，而且具有良好的绝缘性能、击穿电压高、泄漏电流小等要求。目前在实际应用中，大功率不锈钢基板厚膜电路绝缘介质材料基本为二氧化硅系列微晶玻璃。二氧化硅系列微晶玻璃在作为绝缘介质层时，为了达到大功率厚膜电路的电气要求，膜厚一般需要达到100微米左右，在制作过程中往往要经过3-4次丝网印刷，工艺流程长，消耗能量高，生产成本高昂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种非晶玻璃粉末及其制备和应用，该非晶玻璃粉末与有机载体制成的浆料，与不锈钢基板结合力好，具有高耐击穿电压，良好的绝缘性能，该方法操作简单。

本发明的一种非晶玻璃粉末，其组分按质量百分比包括：BaO10-60%，Al₂O₃1-30%，B₂O₃5-40%，P₂O₅5-40%，MoO₃1-10%，NiO1-5%，Nd₂O₃1-10%。

所述BaO的原料来源为氧化钡、氢氧化钡、碳酸钡、草酸钡、硝酸钡中的一种或几种。

所述Al₂O₃的原料来源为氧化铝、氢氧化铝中的一种或几种。

所述P₂O₅的原料来源为五氧化二磷、磷酸、磷酸铵盐中的一种或几种。

所述MoO₃的原料来源为三氧化钼、钼酸、钼酸铵中的一种或几种。

所述NiO的原料来源为氧化镍、氢氧化镍中的一种或几种。

本发明的一种非晶玻璃粉末的制备方法，包括：

将上述原料按配比混合均匀，然后加热到1200-1650℃，保温0.5-8小时，接着进行水淬，最后球磨到0.5-5微米，即得。

本发明的一种非晶玻璃粉末应用于制备不锈钢基板厚膜电路绝缘介质材料。

所述的具体制备方法为：将非晶玻璃粉末与有机载体制成浆料，然后用丝网印刷成膜，最后烧结即可。

所述的有机载体为丁基卡必醇、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素、司班85、1,4-丁内酯和氢化蓖麻油的混合物，其中丁基卡必醇、柠檬酸三丁酯、乙基纤维素、司班85、1,4-丁内酯与氢化蓖麻油的重量比为76：10：3：5：5：1。

有益效果：

（1）在材料中，BaO、Al₂O₃、B₂O₃、P₂O₅组成坚固的非晶网络结构，使BaO-Al₂O₃-B₂O₃-P₂O₅-MoO₃-NiO-Nd₂O₃绝缘介质材料具有很好的硬度和柔韧性，能适应大功率不锈钢基板厚膜电路工作环境恶劣的要求。

（2）该非晶玻璃粉末与有机载体制成的浆料，与不锈钢基板结合力好，具有高耐击穿电压，良好的绝缘性能，在制作大功率厚膜电路绝缘介质层，可以大大降低膜厚就可以达到使用要求，可以降低丝网印刷次数，从而降低生产成本。

（3）本发明的制备工艺操作简单、易于控制、有利于实现规模化工业生产。

具体实施方式