Электродная паста для металлизации необожженной конденсаторной керамики и способ ее получения

Номер патента: 1008

Опубликовано: 15.12.1995

Авторы: Чкалова В. Н., Федорова Г. М., Самойлов В. В., Елесеева Л. И., Щукин С. Я.

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(12) госудлгдтввннов ПАТЕНТНОЕ ведомство РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(54) ЭЛЕКТРОДНАЯ ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИНЕОБОЖЖЕНОЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ КЕРАМИКИ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ(22) Дата поступления заявки 17.03.19941.Электродная паста для металлизации необоэкженной конденсаторной керамики, соде-ржащая токопроводящий компонент,керамическую добавку, стабилизирующую добавку и органическое связующее, включающее зтилцеллюлозу, скипидар и олеиновую кислоту, отличающаяся тем, что токопроводящий компонент содержит порошок смеси или сплава серебра и палладия, керамическая добавка вкшочает спек титаната стронция или титаната бария, или их смесь, стабилизирующая добавка содержит один ингредиент или смесь ингредиентов из ряда оксид меди, оксид олова,оксид никеля. оксид марганца или углекислый марганец, а органическое связующее дополнительно содержит терпинеол. бензиловый спирт и дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.при этом органическое связующее включает компоненты в следующем соотношении. мас.(71) Заявитель Витебский завод Мотом производственного объединения Монолит2. Способ получения электродной пасты для металлизации необожженной конденсаторной керамики, заключающийся в смешивании порошков токопроводящего компонента и керамической добавки в жидкой среде и диспергировании до образования однородной суспензии, отличающийся тем. что перед дист пергированием смесь порошков токопроводяЩего компонента и керамической добавки прокаливают при 50060 ОС и гранулируют,диспергирующую среду приготавливают из части органического связующего. состоящего из терпинеола, скипидара и олеиновой кислоты,а диспергирование осуществляют до достижения размеров агрегатов не более 3 мкм. затем полученную суспензию отделяют от мелющих тел и добавляют к ней стабилизирующую добавку и вторую часть органического связуюЩего, приготовленного растворениемЭтнлцеллюлозы в смеси бензплового спирта и днбутилфталата. после чего пасту перемешива ЮТ И ЗЗГУЩИВЗЮТ до достижения технологической вязкости.Изобретение относится к области электротехники, в частности к составам и способам получения паст для металлизации необожэкенной конденсаторной керамики, и может быть использовано в керамическом конденсаторостроения при создании электродов конденсаторов монолитного типа.Известна токопроводяшая паста, содержащая порошок сплава Рт-Ро, этилцеллюлозу, терпинеол и уайт-спирит (см. акц. заявку Японии 63-9646, опубл. 103.88), и способ получения металлизационной пасты, при котором для диспергирования порошков сплава Рт-Ро и МпСО 3 используют органическое связующее на основе этилцеллюлозы, этилцеллозольва и соснового масла и смешивают порошки в среде триэтаноламина, уайт-спирита и части предварительно приготовленного связующего, после чего вводят оставшуюся часть связующего и диспергируют до образования однородной суспензии (см. а.с. СССР 1485315).Данная паста и способ получения пасты предназначены для металлизации необожженной высокотемпературной керамики с температурой спекания более 120 ОС и позволяют снизить себестоимость и улучшить характеристики изделий в результате применения более дешевого сплава Рт-Ро в сравнении с чистой Рт и повышения электрической прочности и удельной емкости.В то же время паста из-за наличия в составе дорогостоящего с высокой температурой плавления сгшава Рг-Ро и большого количества терпинеола с высокой растворяющей способностью к металлизируемой керамике не может быть применена для металлизации низкотемпературной керамики с температурой спекания менее 1200 С и не обеспечивает требуемого снижения себестоимости изделий, а способ,предусматривающий предварительное диспергироваъше порошка в растворителе с последующим загущеванием пасты, затрудняет получение паст с высокой вязкостью И формирование качесгвешаых отпечатков из-за ухудшения ее печатазошдак свойств, что ограничивает возможность существенного улучшения эксплуатационных характеристик издедшй.Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является токопроводящая паста для металлизации необожженной конденсаторной керамики, содержащая порошок сплава РгРс 1 керамическую добавку в виде спека титаната стронция, стабилизирующую добавкув виде углекислого марганца и оксида меди и органическое связующее, включающее этилцеллюлозу, этнлцеллозольв, уайт-спирит,сосновое масло. канифоль. скипидар и олеиновую кислоту, и способ ее получения. при котором предварительно приготавливают раствор органического связующего, а затем в него добавляют заданное количество порошка сплава Рг-Ро, спека БгТЮ 3, МпСО 3 и окиси меди и осуществляют одновременное смешивание и диспергирование до образования однородной суспензии с требуемыми реологическими и технологическими свойствами 1.Эта паста и способ ее получения предназначены для металлизации необожженной высокотемпературной керамики с температурой спекания более 12 ООС, и позволяют снизить себестоимость и улучшить характеристики изделий и печатающие и реологические свойства пасты за счет применения более дешевого в сравнении с чистой Рт сплава Рт-Ро и возможности снижения толщины металлизируемых керамических пленок.Существенным недостатком пасты и способа ее получения является то, что они не могут быть применены для металлизации необожжег-гной низкотемпературной керашаки с тетушературой спекания менее 1200 С, не обеспечивают более существенного снижения себестоимости изделий и улучгпения характеристик изделий и свойств пасты. Это связано с тем, что паста содержит дорогостоящий с высокой температурой плавления сплав Рт-Рд,что обуславливает невозможность применения пасты для металлизации низкотемпературной керамики и высокую себестоимость изделий. Кроме того, из-за особенностей компонентов органического связующего затруднено применение пасты для металлизации керамики низкочастотных групп и особенно тонких пленок с толщиной менее 15 мкм, что, в свою очередь,не обеспечивает дальнейшего улучшения характеристик изделий (выход годных, удельные емкости и т.д.). При этом способ получения пасты не является оптимальным и не обеспечивает стабилизацию свойств порошков металла и хорошее их сочетание с порошком керамической добавки, а также не позволяет получать толщину вожженного электрода менее 3 мкм, что сдерживает достижение высокого качества издешай и электродного покрытия.Предлагаемая паста И способ ее получения позволяют устранить недостатки известныхпаст и способов их получения, и обеспечивают достижение более высокого технического результата, заключающегося в более существенном повышении выхода годных, возможность металлизации низкотемпературной керамики и снижении себестоимости изделий путем стабилизации характеристик порошков металла и керамической добавки, сближения коэффициента усадки электрода с коэффициентом усадки металлизируемой керамики, снижения толщины пленки, повышения качества заштовок, улучшения печатных И реологических свойств и снижения расхода драгметаллов на едтшицу емкости при одновременном снижении их стоимости.Сущность изобретения заключается в том,что в заявляемой электродной пасте для металлизации необожженной конденсаторной керамики, содержащей токопроводящий компонент, керамическую добавку, стабилизирующую добавку и органическое связующее,включающее этилцедшюлозу, скипидар и олеиновую кислоту, вышеуказанный технический результат достигается тем, что токопроводящий компонент содержит порошок смеси или сплава серебра и палладия, керамическая добавка включает спек титаната стронция или титаната бария или их смесь, стабилизирующая добавка содержит один ингредиент или смесь штгредиентов из ряда оксид меди, оксид олова, оксид никеля, оксид Марганца или углекислый марганец, а органическое связующее дополнительно содержит терпинеол, бензиловый спирт и дибутилфталат при следующем соотношении компонентов, мас. итокопроводящий компонент 52-62 керамическая добавка 2-10 стабилизирующая добавка 0,5-2,0 органическое связующее остальное, при этом органическое связующее включает компоненты в следующем соотношении,мас.а в способе получения электродной пасты для металлизации необожженной конденсаторной керамики, заключающемся в смешивании порошков токопроводяшего компонента и керамической добавки в жидкой среде и диспергировании. до образования однородной суспензии. вышеуказанный технический результат достигается тем, что перед диспергированием смесь порошков токопроводящего компонента и керамической добавки прокаливают при ЗООШ 6 ООС и гранулируют. диспергирующую среду приготавливают из частиорганического связующего, состоящего из терпинеола, скипидара и олеиновой кислоты, а диспергирование осуществляют до достижения размеров агрегатов не более З мкм, затем полученную суспензию отделяют от мелющих тел и добавляют к ней стабилизирующую добавку и вторую часть органического связуюЩего, приготовленного растворением этилцеллюлозы в смеси бенэилового спирта и дибутилфталата, после чего пасту перемешивают и загущивают до достижения технологической вязкости.В данном случае более высокий технический результат достигается в результате того, что применение в пасте более дешевого токопроводящего компонента на основе порошков Ад и Рс 1, сплав которых характеризуется сравнительно низкой температурой плавления, обеспечивает снижение себестоимости изделий и возможность металлизации низкотемпературной керамики. При этом при заявляемом соотношении компонентов олеиновая кислота в составе ЖИдкой среды на основе терпинеола и сшпшдара способствует наиболее полной дезагрегащш токопроводятшах переписав. Бензиловый сштргг обеспечивает высокую однородность раствора эгилцедълюлозы, позволяет снизить количество терпинеола в пасте и за счет этого снизить растворяющую способность по отношению к керамическим пленкам, а дибутилфталат улучшает реологические и печатные свойства пасты, что способствует улучшению качества отпечатков и изделий. Введение в пасту керамической и стабилизирующей добавок повышает и стабилизирует электропроводность электрода, а также позволяет снизить его толщину при сохранении высокого уровня значений электропараметров изделий. Получение пасты путем предварительной обработки токопроводящих порошков с последующим планированием ими порошка керамической добанки путем их смешивания и термообработки,смешивания полученных порошков токопроводящего компонента в жидкой среде с последующим загущеванием позволяет стабилизировать характеристики порошков,сблизить коэффициенты усадки электрода и керамики, что повышает качество изделий. снижает потери и обеспечивает экономию драгметаллов. Кроме того, способ способствует улучшению экологии. Экспериментально подтверждено, что особенности сосгава пасты и приемов способа ее получения позволяют металлизировать керамику с более низкой температурой спекания, снижают себестоимость и повышают выход годных изделий в сравнении-известными решениями аналогичного назначения.Возможность осуществления изобретения подтверждается нижеприведенными сведения 7 ВТ 1008 С 1 вми. относящимися к составу пасты. технологическому ее выполнению и к результатам экспериментальной проверки.Предлагаемый способ получения электродной пасты для металлизации необожженной конденсаторной керамики осуществляют следующим образом.Предварительно взятые в требуемых количествах порошки чистого серебра и палладия или сплава А-Рп, а также порошок керамической добавки в виде спека БгТЮЗ или ВаТЮ 3 или их смеси смешивают в жидкой (водной) или в среде олеиновой кислоты до получения однородной смеси. Затем полученную смесь прокаливают при температуре 5 О 0-6007 С и гранулируют, получая стабилизированные порошки токопроводящего компонента, которые при термообработке обвалакивают части порошка керамической добавки, являющейся но своему составу основой металлизируемой керамики. Такая предварительная обработка порошков позволяет сблизить коэффициенты усадки электрода и диэлектрика (керамики), что положительно сказывается на качестве получаемых металлизационных отпечатков и улучшении характеристик изделий. Полученные таким образом токопроводящие порошки в смеси с керамической добавкой используют для приготовления электродной пасты. Для этого из взятых в требуемых количествах терпинеола, скипидара и олеиновой кислоты приготавливают диспергирующую среду и раствор органического связующего путем растворения этилцеллюлозы в смеси бензилового спирта и дибутилфталат при температуре 7080 С до получения однородного раствора. Затем требуемое количество токопроводящего порошка в смеси с керамической добавкой смешивают с каждым количеством диспергирующей среды на основе олеиновой кислоты и диспергируют в ней в течение 24-48 часов до образования однородной суспензии с размером агрегатов не более 3 мкм. Полученную суспензию отделяют от мелющих тел, добавляют к ней оставшуюся расчетную часть связующего на основе раствора этшщеллюлозы в смеси растворителей, ста билизирующую добавку оксида или смеси ок сидов из ряда оксидов Сп. Бп. Ый и Мп или МпСО 3.перемешивают в течение 1-2 часов и загущевают до требуемой технологической вязкости пасты 200-250 пз н содержания токопроводящей фазы в ней 52-62.Полученную таким образом пасту используют для металлизации необожженной низкотемпературной керамики преимущественно низкочастотных групп, получаемой методом шликерного литья для изготовления многослойных конденсаторов монолитного типа, сп екаемых при температуре 92 О-1180 С.Конкретными примерами осуществления заявляемой пасты являются следующие ее оптимальные составы, приведонньте в табл. 1.Свойства изделий, пасты и электродов на ее основе, определяющие получаемый технический результат, подтверждаются результатами испытаний, данные о которых приведены в табл. 2.Как следует из табл. 2, заявляемая паста и способ ее получения в сравнении с прототипом по 1 позволяют металлизировать низкотемпературную керамику с температурой спекания менее 1200 С, применить более дешевый токопроводящий компонент в виде сплава АвРо, на 7-15 И, повысить выход годных изделий,снизить расход драгметаллов на 15-35 , толщину диэлектрика до 10 мкм при практически сравнимых значениях остальных характеристик изделий, пасты и электродов на ее основе.Оптимальность состава пасты подтверждается тем, что при заявляемом соотношении компонентов пасты бензиловый сгшрт обеспечивает высокую однородность раствора этидщелдполозы,позволяет снизить количество применяемого терпинеола и его растворяющую способность по отношению к металлизируемой керамике, а дибутилфталат улучшает реологические и печатные свойства пасты, качество электродных отпечатков и изделий в целом. Вводимые добавки керамического спека и оксидов способствуют снижению драгметаллов, повьппеншо прочности сцепления электрода с керамикой и улу-ппеътшо проводимости электрода.

МПК / Метки

МПК: H01B 1/02

Метки: электродная, конденсаторной, керамики, необожженной, способ, паста, получения, металлизации

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/5-1008-elektrodnaya-pasta-dlya-metallizacii-neobozhzhennojj-kondensatornojj-keramiki-i-sposob-ee-polucheniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Электродная паста для металлизации необожженной конденсаторной керамики и способ ее получения</a>

Похожие патенты