一種噴墨打印用熱敏電阻陶瓷墨水的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電子元器件的制備方法，具體是熱敏電阻陶瓷墨水的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年，隨著NTC熱敏電阻的發(fā)展，傳統(tǒng)的塊材NTC熱敏電阻逐漸顯示出局限性， 開(kāi)始轉(zhuǎn)向制備體積小、精度高、敏感性好、穩(wěn)定性高的NTC熱敏電阻。并且隨著市場(chǎng)的發(fā)展， 體積小、快響應(yīng)的NTC熱敏電阻行業(yè)需求量日益增大。由于微珠型NTC熱敏電阻具有體積 小、響應(yīng)時(shí)間短的特點(diǎn)，因此，微珠型NTC熱敏電阻被廣泛應(yīng)用與研究。
[0003] 但是和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的微珠型NTC熱敏電阻存在很多關(guān)鍵性的技術(shù)問(wèn)題， 比如我國(guó)制備的微珠型溫度傳感器主要采用手工作業(yè)，一方面技術(shù)制造水平落后，機(jī)械化 程度低，經(jīng)濟(jì)效益不高；另一方面微珠尺寸也難W實(shí)現(xiàn)精確控制，運(yùn)使得成型后的微珠無(wú)法 滿(mǎn)足熱敏電阻器高精度、快響應(yīng)的技術(shù)要求。而陶瓷噴墨打印成型技術(shù)作為一種全新的陶 瓷成型方法，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和納米陶瓷粉體墨水制備技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，具有快速、成 本低、自動(dòng)化程度高、應(yīng)用廣泛，可制備多種復(fù)雜圖案元件等優(yōu)點(diǎn)。因此微珠型熱敏電阻的 成型制備可借助噴墨打印技術(shù)得W實(shí)現(xiàn)和完善。
[0004] 如果利用噴墨打印設(shè)備，想要噴打出尺寸可控，性能良好的微珠型熱敏電阻，那么 關(guān)于熱敏電阻陶瓷墨水的配制至關(guān)重要，因?yàn)榕渲瞥龅臒崦綦娮杼沾赡绻€(wěn)定分散性 不好，就會(huì)很容易堵塞噴頭，影響設(shè)備運(yùn)行，而且對(duì)于最后的微珠成型也會(huì)造成一定影響。 因此，配制均勻分散穩(wěn)定的熱敏電阻陶瓷墨水成為整個(gè)噴墨打印環(huán)節(jié)中最重要的一環(huán)。現(xiàn) 在已有的眾多文獻(xiàn)對(duì)陶瓷墨水的制備方法所進(jìn)行的研究，著重解決的就是陶瓷墨水的分散 性和穩(wěn)定性問(wèn)題。但是綜合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀來(lái)看，目前已公開(kāi)發(fā)表的普通陶瓷墨水制備方 法仍集中于分散法和反相微乳法，但分散法由于顏料顆粒度較大，易團(tuán)聚并且會(huì)阻塞或磨 損打印機(jī)噴嘴；反相微乳法由于制得的墨水固相含量低，不太適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。然而，由于 反相微乳法制備出的熱敏電阻粉體的顆粒粒徑非常小，基本在40nm左右，而分散法簡(jiǎn)便易 行，容易操作，并且通過(guò)選擇合適的有機(jī)溶劑和分散劑，可W減小和避免粉體團(tuán)聚。因此，本 發(fā)明將分散法和反相微乳法結(jié)合，并且拓展到其他的粉體制備方法中，實(shí)現(xiàn)配制出均勻穩(wěn) 定的適用于噴墨打印的熱敏電阻陶瓷墨水。

【發(fā)明內(nèi)容】
： 陽(yáng)0化]本發(fā)明目的在于，為解決普通陶瓷墨水的穩(wěn)定性、分散性，將分散法和反相微乳法 結(jié)合，并且將其拓展到其他的粉體制備方法中，提供一種噴墨打印用熱敏電阻陶瓷墨水的 制備方法，該方法首先制備熱敏電阻粉體，將金屬氧化物或金屬鹽按照常規(guī)的為氧化物固 相球磨法、化學(xué)液相法的反相微乳法或化學(xué)液相法的共沉淀法制備得到熱敏電阻粉體，再 將熱敏電阻粉體與有機(jī)溶劑，分散劑和粘合劑混合攬拌超聲，靜置配成不同濃度的熱敏電 阻陶瓷墨水。通過(guò)本發(fā)明所述方法獲得的熱敏電阻陶瓷墨水均一穩(wěn)定，不沉降，具備極好的 噴出穩(wěn)定性，效果優(yōu)良，在噴墨打印條件下，不會(huì)輕易堵塞噴頭。
[0006] 本發(fā)明所述的一種噴墨打印用熱敏電阻陶瓷墨水的制備方法，按下列步驟進(jìn)行：
[0007] a、制備熱敏電阻粉體：將金屬氧化物為氧化鉆，氧化儘，氧化儀，氧化鐵，氧化銅， 氧化鋒中任意兩種、=種或四種；金屬鹽為硝酸鉆，硝酸儘，硝酸儀，硝酸鐵，硝酸銅，硝酸 鋒，乙酸儘，乙酸鉆，乙酸儀，乙酸鐵，乙酸銅，乙酸鋒中任意兩種、=種或四種，按照常規(guī)的 氧化物固相球磨法、化學(xué)液相法的反相微乳法或化學(xué)液相法的共沉淀法制備出氧化物粉 體，將其般燒研磨，得到熱敏電阻粉體；
[0008] b、配制熱敏電阻陶瓷墨水：將步驟a中的熱敏電阻粉體按質(zhì)量百分比占陶瓷墨水 總質(zhì)量的3-50wt%，分散在有機(jī)溶劑為去離子水、乙醇、正戊醇、乙二醇、二甲基甲酯胺、二 甲基亞諷、正己燒或氯仿中的一種或兩種混合物，分散劑為聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚 丙締酷胺或聚丙締酸和粘合劑為聚乙締醇、聚乙締醇縮下醒、聚乙締化咯燒酬或水溶性淀 粉中，超聲攬拌，靜置形成均勻穩(wěn)定，即得分散穩(wěn)定良好的熱敏電阻陶瓷墨水；
[0009] C、將步驟b分散穩(wěn)定良好的陶瓷墨水超聲靜置，通過(guò)0. 8ym或5ym的過(guò)濾頭，即 可噴墨打印。
[0010] 步驟a中熱敏電阻粉體的體系為Mn-Co-Ni-O,Mn-Co-Ni-Cu-O,Mn-Co-Ni-Fe-O, Mn-Ni-O,Mn-Ni-化-0,Mn-Co-Ni-Si-O系列；
[0011] 步驟a中的化學(xué)液相法的反相微乳法的具體步驟為：配料-微乳液制備-滴加反 應(yīng)-破乳靜置-抽濾或離屯、-干燥-研磨-般燒-研磨-過(guò)篩-熱敏電阻粉體備用，其中 過(guò)篩出的熱敏電阻粉體的粒徑在30-100nm之間，沉淀劑為氨水。 陽(yáng)01引步驟b中的有機(jī)溶劑占陶瓷墨水總質(zhì)量的50-97wt%。
[0013] 步驟b中的分散劑的質(zhì)量百分比為熱敏電阻陶瓷粉體的0. 3-5wt%，粘合劑的質(zhì) 量百分比為熱敏電阻陶瓷粉體的0. 1-lOwt%。
[0014] 本發(fā)明所述的一種熱敏電阻陶瓷墨水的制備方法，其特點(diǎn)為：
[0015] 熱敏電阻粉體多種多樣，可隨市場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行調(diào)整，可配制出不同體系的熱 敏電阻超細(xì)粉體。
[0016] 配制熱敏電阻陶瓷墨水是將分散法和反相微乳法相結(jié)合，并且將其拓展到其他粉 體制備方法中如固相球磨法和共沉淀法。
[0017] 該熱敏電阻粉體可適用配制不同配方、不同濃度的陶瓷墨水，并且能保證其具有 良好的穩(wěn)定分散性。
[0018] 配制出的熱敏電阻陶瓷墨水適用范圍廣闊，可適用于噴墨打印設(shè)備中用W噴打熱 敏電阻超微珠。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1
[0020] a、制備熱敏電阻粉體：采用常規(guī)的固相球磨法，具體步驟為： 陽(yáng)OWW分析純Mn〇2、化2〇3、C〇2〇3、化2〇3、ZnO和CuO其中的兩種、立種或四種為原料，置 于球磨罐或攬拌容器中，然后加入研磨小球和分散介質(zhì)為無(wú)水乙醇或丙酬，或直接加入分 散介質(zhì)無(wú)水乙醇或丙酬，得到混合物；
[0022] 將混合物W50-450r/min的轉(zhuǎn)速球磨或攬拌，時(shí)間化，并在溫度50-120°C下烘干， 得到粉末；
[0023] 將得到的粉末充分研磨后，在溫度800-900°C般燒研磨，過(guò)200目篩網(wǎng)，得到熱敏 電阻粉體，見(jiàn)表1 ;
[0024] b、配制熱敏電阻陶瓷墨水：將熱敏電阻粉體分散在有機(jī)溶劑，分散劑和粘合劑中， 超聲攬拌，靜置形成均勻穩(wěn)定，得到分散穩(wěn)定良好的熱敏電阻陶瓷墨水，見(jiàn)表2 ;
[0025] C、將分散穩(wěn)定好的熱敏電阻陶瓷墨水超聲靜置，然后通過(guò)5ym的過(guò)濾頭，即可噴 墨打印。
[00%]表 1 :
[0027]
陽(yáng)02引 表2 :
[0029]
陽(yáng)030] 實(shí)施例2
[0031] a、制備熱敏電阻粉體：采用反相微乳法，具體步驟為： 陽(yáng)03引將乳化劑曲拉通X-IOO、助表面活性劑正己醇、油相環(huán)己燒按比例在燒杯中混合， 攬拌均勻形成乳化體系；
[0033] 按體積比將硝酸鹽為硝酸鉆，硝酸儘，硝酸儀，硝酸鐵，硝酸銅中的兩種、=種或四 種配置0. 5-3mol/L的金屬硝酸鹽水溶液；
[0034] 將得到的金屬硝酸鹽水溶液滴加到乳化體系中，攬拌均勻形成微乳液體系；
[0035] 將得到的微乳液體系置于恒溫水浴的磁力攬拌器上磁力攬拌；
[0036] 將氨水按n(金屬鹽）/n(氨水）=1:1. 5比例緩慢滴入到微乳液體系中，恒溫反 應(yīng)4h，得到產(chǎn)物；
[0037] 將得到的產(chǎn)物通過(guò)高速離屯、機(jī)離屯、分離，用無(wú)水乙醇和去離子水多次洗涂除去過(guò) 多的表面活性劑；
[0038]