專利名稱：厚膜高溫發(fā)熱材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬厚膜電子材料與電加熱技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中厚膜電子材料與技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用于厚薄膜集成電路技術(shù)和電子片式元器件技術(shù)中。這些厚膜材料主要用作導(dǎo)體和阻、容元件，進行信息處理，沒有電加熱功能。電加熱技術(shù)長期以來家用電器及工、農(nóng)、醫(yī)、科研等領(lǐng)域上使用的發(fā)熱元件大多是電熱絲或電熱管，傳統(tǒng)的電阻絲有加熱效率低，壽命短(如電烙鐵)，不能在低電壓(如12V)下工作等缺點。70年代發(fā)展起來的代替電熱管的發(fā)熱元件有PTC陶瓷片或薄膜型電熱膜及非金屬發(fā)熱元件，它們使用工頻電壓，發(fā)熱溫度不超過300攝氏度。已能部分取代電熱管，應(yīng)用于電火鍋，電飯煲，暖風(fēng)機等發(fā)熱溫度約200～300攝氏度的產(chǎn)品上。但上述材料發(fā)熱溫度較低，有的(如PTC陶瓷片)有鉛污染，不能在無負(fù)載條件下工作等缺點，限制了它們的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種其發(fā)熱溫度最大可達700攝氏度，工作電壓可在12V、24V、36V等安全電壓或110V，220V工頻電壓下使用的厚膜高溫發(fā)熱材料。
本發(fā)明所說的厚膜高溫發(fā)熱材料，采用厚膜電子材料與技術(shù)，制造成具有電加熱功能的發(fā)熱材料。將導(dǎo)電相材料與玻璃相材料按適當(dāng)比例混合，加入有機溶劑形成厚膜漿料，涂覆于氧化鋁等基體上，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成厚膜電阻。
厚膜漿料的導(dǎo)電相由硅(Si)、鉬(Mo)、錳(Mn)、碳(C)、鈦(Ti)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、鋇(Ba)等單質(zhì)元素或者它們的氧化物組成；玻璃相由無鉛玻璃料構(gòu)成。
導(dǎo)電相與玻璃相的重量比配比為導(dǎo)電相∶玻璃相＝30～80∶70～20；燒結(jié)溫度為800～1350攝氏度；基體材料為45％～99％氧化鋁瓷或石英玻璃，基體形狀可為平板或管狀；其方阻變化范圍為5歐/方(Ω/□)～5兆歐/方(MΩ/□)，根據(jù)需要，施加額定工作電壓后，發(fā)熱溫度從室溫至700攝氏度。
本發(fā)明具有以下效果(1)發(fā)熱溫度從室溫至700攝氏度。
(2)厚膜材料的方阻從5歐/方～5兆歐/方。
(3)低阻材料可使用低工作電壓(12V，24V，36V)，高阻材料使用工頻電壓(110V，220V)等。
(4)原材料不含鉛及其它有毒物質(zhì)，無環(huán)境污染。而PTC材料中含鉛，有污染。
(5)本材料有高的紅外輻射能及高的電—熱輻射轉(zhuǎn)換效率。
(6)滿足無感場合的加熱需求(如無感電烙鐵)。
(7)壽命長。
(8)膜與基體結(jié)合非常牢固，耐冷熱沖擊性能好(從室溫到700攝氏度冷熱循環(huán)多次，膜層無炸裂和脫落現(xiàn)象)本發(fā)明所說的有機溶劑可以為下列成分蓖麻油，蓖麻油酸鈣，蓖麻油酸鋇，氫化松香，乙醇，松油醇，正丁醇、聚丙二醇，乙基纖維素，硝基纖維素，卵磷脂，亞麻仁油，二甘醇丁醚醋酸脂，二甘醇一丁醚等。
權(quán)利要求
1.一種厚膜高溫發(fā)熱材料，其特征在于，由導(dǎo)電相材料與玻璃相材料混合，加入有機溶劑形成厚膜漿料，制造成具有電加熱功能的發(fā)熱材料，將其涂覆于基體上，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成厚膜電阻；所說的導(dǎo)電相由硅(Si)、鉬(Mo)、錳(Mn)、碳(C)、鈦(Ti)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、鋇(Ba)單質(zhì)元素組成；所說的玻璃相由無鉛玻璃料構(gòu)成。
2.一種厚膜高溫發(fā)熱材料，其特征在于，由導(dǎo)電相材料與玻璃相材料混合，加入有機溶劑形成厚膜漿料，制造成具有電加熱功能的發(fā)熱材料，將其涂覆于基體上，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成厚膜電阻；所說的導(dǎo)電相由硅(Si)、鉬(Mo)、錳(Mn)、碳(C)、鈦(Ti)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、鋇(Ba)氧化物組成；所說的玻璃相由無鉛玻璃料構(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求1或2所說的厚膜高溫發(fā)熱材料，其特征在于，導(dǎo)電相與玻璃相的配比為，導(dǎo)電相∶玻璃相的重量比為30～80∶70～20。
4.按照權(quán)利要求1或2所說的厚膜高溫發(fā)熱材料，其特征在于，燒結(jié)溫度為800～1350攝氏度。
5.按照權(quán)利要求1或2所說的厚膜高溫發(fā)熱材料，其特征在于，所說的基體材料可以為45％～99％氧化鋁瓷，也可以是石英玻璃；所說的基體形狀可為平板也可以為管狀。
6.按照權(quán)利要求1或2所說的厚膜高溫發(fā)熱材料，其特征在于，所說的發(fā)熱材料其方阻變化范圍為5歐/方～5兆歐/方。
7.按照權(quán)利要求1或2所說的厚膜高溫發(fā)熱材料，其特征在于，所說的有機溶劑可以為下列成分蓖麻油，蓖麻油酸鈣，蓖麻油酸鋇，氫化松香，乙醇，松油醇，正丁醇、聚丙二醇，乙基纖維素，硝基纖維素，卵磷脂，亞麻仁油，二甘醇丁醚醋酸脂，二甘醇一丁醚。
全文摘要
一種厚膜高溫發(fā)熱材料,將導(dǎo)電相材料與玻璃相材料按適當(dāng)比例混合,加入有機溶劑形成厚膜漿料,涂覆于氧化鋁等基體上,經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后形成厚膜電阻。導(dǎo)電相由硅、鉬、錳、碳、鈦、鈣、鐵、鋇等組成;玻璃相由無鉛玻璃料構(gòu)成。導(dǎo)電相:玻璃相為30～80∶70～20;燒結(jié)溫度為800～1350℃;基體材料為氧化鋁瓷或石英玻璃。本發(fā)明具有發(fā)熱溫度高、工作電壓范圍寬、無毒、無污染、電－熱轉(zhuǎn)換效率高、膜層牢固、壽命長等效果和優(yōu)點。
文檔編號H05B3/10GK1202511SQ9811358
公開日1998年12月23日 申請日期1998年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月2日
發(fā)明者白鐵城, 王培英 申請人:武漢景輝科技發(fā)展有限公司