1 引言
压敏电阻器常用的电极材料有导电浆料、无机盐和金属材料。导电浆料有贵金属浆料和贱金属浆料;无机盐有氯化物和硫酸盐;金属材料有线材和粉末。
基于各种电极材料的特性,出现了许多制备压敏电阻器电极的方法,主要有料浆法、化学镀、热喷涂和冷喷涂。
本文详细综述了压敏电阻器电极的制备方法。
2 浆料法
由于银的导电能力强,抗氧化性能好,在银表面可以直接焊接金属,所以压敏电阻器通常采用银浆制备电极 [1,2] 。
采用铝浆制备电极,也显现出低的接触电阻[3]。
铜浆制备电极已用在钛酸锶环形压敏电阻器、氧化锌压敏电阻器和片式陶瓷电容器[4~6]。
镍浆、锌浆制备电极见诸报导,目前尚处实验室研究过程中[7]。
2.1 被银法
被银法又名烧渗银法[1]。
烧渗是在高温及还原性气氛的作用下,一部分金属氧化物将被还原成金属,另一部分则可能熔融并添加到陶瓷玻璃相中,或与陶瓷中之某些晶态物质通过化学反应而生成一种新的化合物,形成一种粘稠的过渡层,并对陶瓷表面完全润湿。而且,在冷却过程中这粘稠的过渡层,凝固为玻璃相,填充于陶瓷表面与金属粉粒之间。
⑴ 被银法的工艺过程步骤
① 瓷件预处理
瓷件被银之前必须预先进行净化处理。
② 银浆配制
银浆的配方,主要是由含银原料、溶剂及粘合剂组成。
③ 银电极浆料的制备
将制备好的含银原料、溶剂和粘合剂按一定配比配料后,在刚玉或玛瑙罐中球磨40h~90h,使粉体粒度<5μm并混合均匀。
④ 涂敷工艺
涂敷工艺有手工、机械、浸涂、喷涂或丝网印刷等。
⑤ 烧银
烧银的目的,是在高温作用下使瓷件表面上形成连续、致密、附着牢固、导电性良好的银层。
⑵ 银浆制备电极存在的缺陷
① 对某些陶瓷材料,银电极层的附着强度不好、易脱落,元件的废品率较高。
② 银离子的迁移将可能影响性能的长期稳定性。
③ 虽然银的价格没有金、铂高,但银也在贵金属材料之列,生产成本仍然比较高。
2.2 被铜法
(1)铜浆含铜量
铜浆含铜量在70%~75%间,烧渗温度为520℃~600℃的低温[5]。
(2)涂敷工艺 为 丝网印刷
用200目丝网在压敏陶瓷体上印8μm~10μm厚度的铜浆。
(3)烘干
链带式烘干炉,普通大气环境下,最高温度为150℃~200℃,烘干周期为5min~10min。
(4)烧渗
将烘干的压敏电阻用筛网装好后,放入专用的链带式氮气氛保护隧道电炉中烧渗铜电极。整个烧渗过程必须在几乎无氧的气氛环境下进行。
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