壓敏陶瓷電阻片進(jìn)行電鍍處理的方法適用面廣,操作簡單。
【附圖說明】
[0059]圖1是采用本發(fā)明電鍍處理方法中的電鍍前預(yù)處理方法對疊層片式ZnO壓敏陶瓷電阻片進(jìn)行預(yù)處理后在掃描電鏡下觀察到的圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0060]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0061]本發(fā)明對疊層片式ZnO壓敏陶瓷電阻片進(jìn)行電鍍處理的方法,具體按照以下步驟實(shí)施:
[0062]步驟1、取疊層片式ZnO陶瓷片進(jìn)行燒結(jié)處理,將燒結(jié)后的疊層片式ZnO陶瓷片與金剛砂一起放入轉(zhuǎn)動的滾筒內(nèi)進(jìn)行混合滾磨,得到外表面光滑的疊層片式ZnO陶瓷片,具體按照以下步驟實(shí)施:
[0063]步驟1.1、取疊層片式ZnO陶瓷片進(jìn)行燒結(jié)處理,得到燒結(jié)后的疊層片式ZnO陶瓷片;
[0064]疊層片式ZnO陶瓷片為橫截面呈矩形且具有一定高度的薄片;
[0065]步驟1.2、取金剛砂,將金剛砂與經(jīng)步驟1.1得到的燒結(jié)后的疊層片式ZnO陶瓷片一起置于滾筒內(nèi),其中金剛砂與燒結(jié)后的疊層片式ZnO陶瓷片的質(zhì)量比為2?3:1 ;
[0066]步驟1.3、經(jīng)步驟1.2后,使?jié)L筒轉(zhuǎn)動,滾筒內(nèi)的金剛砂與經(jīng)步驟1.1燒結(jié)后的疊層片式ZnO陶瓷片之間進(jìn)行混合滾磨,控制混合滾磨的時(shí)間為:20min?30min,在混合滾磨的過程中,利用金剛砂對燒結(jié)后的疊層片式ZnO陶瓷片外表面進(jìn)行打磨,得到外表面光滑的疊層片式ZnO陶瓷片。
[0067]步驟2、對經(jīng)步驟I得到的外表面光滑的疊層片式ZnO陶瓷片進(jìn)行清洗和烘干處理,得到潔凈的疊層片式ZnO陶瓷片;
[0068]步驟2.1、將經(jīng)步驟I得到的外表面光滑的疊層片式ZnO陶瓷片放置于超聲波清洗儀中,并向超聲波清洗儀內(nèi)加入去離子水;
[0069]步驟2.2、經(jīng)步驟2.1后,開啟超聲波清洗儀,利用超聲波清洗儀清洗疊層片式ZnO陶瓷片1min?30min ;
[0070]步驟2.3、經(jīng)步驟2.2,將清洗后的疊層片式ZnO陶瓷片從超聲波清洗儀中取出后放置于烘箱內(nèi),于80°C?120°C條件下烘燥處理20min?30min,得到潔凈的疊層片式ZnO
陶瓷片。
[0071]步驟3、配制絕緣處理改性溶液,利用絕緣處理改性溶液對經(jīng)步驟2得到的潔凈的疊層片式ZnO陶瓷片外表面進(jìn)行絕緣處理,目的在于克服后道電鍍工序中出現(xiàn)的爬鍍現(xiàn)象,得到外表面包覆有玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片,具體按照以下步驟實(shí)施:
[0072]絕緣處理改性溶液中采用了玻璃料和稀釋劑,將玻璃料作為無機(jī)固體絕緣材料;
[0073]由于疊層片式ZnO陶瓷片的尺寸較小,若要實(shí)現(xiàn)局部的涂敷是非常困難的,基于此原因,采用對疊層片式ZnO陶瓷片外表面整體涂敷絕緣處理改性溶液的方法,實(shí)現(xiàn)對疊層片式ZnO陶瓷片外表面的絕緣處理;
[0074]步驟3.1、配制絕緣處理改性溶液:
[0075]步驟3.1.1、取玻璃料,將玻璃料于850°C條件下煅燒;
[0076]玻璃料中含有多種金屬氧化物,玻璃料中的各金屬氧化物質(zhì)量比為:
[0077]Al203:Si0 2:T1 2:Cr 203:Zn0:PbO = 16.6:17.2:4.8:1.0:6.8:53.6 ;
[0078]步驟3.1.2、取稀釋劑,將經(jīng)步驟3.1.1煅燒處理后的玻璃料與稀釋劑混合,玻璃料與稀釋劑的質(zhì)量比為5?7:1,配制出絕緣處理改性溶液;
[0079]稀釋劑采用的是質(zhì)量百分比濃度為3%?7%的聚乙烯醇水溶液,聚乙烯醇水溶液的制備方法如下:
[0080]先將分析純聚乙烯醇與去離子水混合形成混合物,然后將混合物加熱至70°C?90°C,在加熱的過程中要不斷的攪拌上述混合物,直至聚乙烯醇完全溶解于去離子水中為止,最后得到質(zhì)量百分比濃度為3%?7%的聚乙烯醇水溶液;
[0081]步驟3.2、將經(jīng)步驟2得到的潔凈的疊層片式ZnO陶瓷片浸泡在經(jīng)步驟3.1配制好的絕緣處理改性溶液中,浸泡時(shí)間為30min?60min ;
[0082]步驟3.3、為了使疊層片式ZnO陶瓷片外表面能均勻包覆絕緣處理改性溶液,將經(jīng)步驟3.2浸泡后的疊層片式ZnO陶瓷片與絕緣處理改性溶液一起加入到滾筒中,將滾筒密封后,以200r/min?300r/min的轉(zhuǎn)動速度轉(zhuǎn)動滾筒30min?40min ;
[0083]步驟3.4、經(jīng)步驟3.3處理后,取出滾筒內(nèi)的疊層片式ZnO陶瓷片并將其置于烘箱內(nèi),于80°C?120°C下烘燥處理20min?30min,得到外表面包覆有玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片;
[0084]將疊層片式ZnO陶瓷片從滾筒中取出后,由于浸泡涂敷玻璃料后可能導(dǎo)致疊層片式ZnO陶瓷片外表面不平整,此時(shí)可以采用軟硬適度的毛刷刷掉疊層片式ZnO陶瓷片外表面過多的玻璃料。
[0085]步驟4、對經(jīng)步驟3得到的外表面包覆有玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片進(jìn)行被銀處理,得到被銀電極-包覆玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片,完成對疊層片式ZnO壓敏陶瓷電阻片電鍍前的預(yù)處理,具體按照以下步驟實(shí)施:
[0086]步驟4.1、將經(jīng)步驟3得到的外表面包覆有玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片兩相對的側(cè)面(最小的兩側(cè)面)分別涂抹一層銀膏,涂抹的銀膏厚度為0.1mm?0.5mm,待銀膏涂抹完之后,將外表面包覆有玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片放置于烘箱內(nèi),于80°C?120°C條件下烘燥處理20min?30min,得到附有銀膏且外表面包覆有玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片;
[0087]為了保證被銀電極的完整,將步驟4.1操作I?3次;
[0088]銀膏采用的是燒成溫度為830°C?870°C的商用高溫銀膏;
[0089]由于疊層片式ZnO陶瓷片尺寸較小,銀電極在疊層片式陶瓷片側(cè)面上的延伸長度受到越來越多的限制;一般而言,銀電極在疊層片式ZnO陶瓷片側(cè)面上的延伸長度達(dá)疊層片式ZnO陶瓷片厚度的1/5左右比較好,最低不得低于0.1mm,以防止掛銀太少形成開路或增加表面貼裝的難度;經(jīng)研宄發(fā)現(xiàn)疊層片式ZnO陶瓷片上銀電極的厚度要達(dá)到0.1mm以上,才能確保電極充分接觸;
[0090]步驟4.2、經(jīng)步驟4.1處理后,將附有銀膏且外表面包覆有玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片置于燒結(jié)爐內(nèi),于830°C?870°C條件下固化燒結(jié)60min?120min,之后慢速隨爐降溫,得到被銀電極-包覆玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片,完成對疊層片式ZnO壓敏陶瓷電阻片電鍍前的預(yù)處理;
[0091]在固化燒結(jié)的過程中:升溫速度為3°C /min?5°C /min ;
[0092]在隨爐降溫過程中:降溫速度為1°C /min?3°C /min ;采用緩慢降溫不僅有助于在疊層片式ZnO陶瓷片表面形成完整、平滑的絕緣玻璃保護(hù)層,還有助于釋放疊層片式ZnO陶瓷片高溫?zé)Y(jié)中形成的應(yīng)力,改善疊層片式ZnO陶瓷片的性能。
[0093]步驟5、將經(jīng)步驟4得到的被銀電極-包覆玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片放置于電鍍槽內(nèi)進(jìn)行電鍍,完成對疊層片式ZnO壓敏陶瓷電阻片的電鍍處理,具體按照以下方法實(shí)施:
[0094]步驟5.1、向電鍍槽內(nèi)加入電鍍液,將經(jīng)步驟4得到的被銀電極-包覆玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片放置于電鍍槽內(nèi);
[0095]電鍍液采用的是鍍鎳液,鍍鎳液由以下原料混合配制而成;
[0096]七水合硫酸鎳NiSO4.7Η20、氯化鈉NaCl、硼酸H3BO3、硫酸鈉Na2SO^七水合硫酸鎂MgSO4.7H20 ;NiS04.7H20:NaCl:H3B03:Na 2S04:MgS0 4.7H20 的質(zhì)量比為 2000:300:20:60:40:123 ;
[0097]為確保滾鍍質(zhì)量,鍍鎳液的PH值控制為5?5.5,PH值的調(diào)節(jié)采用的是氫氧化鈉和硼酸,PH值大小采用PH/0RP計(jì)進(jìn)行測試;
[0098]步驟5.2、經(jīng)步驟5.1后,在電鍍槽內(nèi)利用鍍鎳液對被銀電極-包覆玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片進(jìn)行滾鍍,得到銀電極上附有鍍鎳層的絕緣疊層片式ZnO陶瓷片,具體滾鍍方法如下:
[0099]步驟5.2.1、將被銀電極-包覆玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片和金屬導(dǎo)電球一起放置于滾筒中;
[0100]滾筒的壁面上均勻開設(shè)有多個(gè)小孔,滾筒壁面上的開孔率為50%,每個(gè)小孔的直徑為Imm?2mm ;
[0101]為保證陰極與滾筒內(nèi)被銀電極-包覆玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片的充分接觸,滾筒中應(yīng)放入直徑比小孔直徑略大的金屬導(dǎo)電球,金屬導(dǎo)電球采用的是直徑為
1.5mm?3_的鋼球;
[0102]步驟5.2.2、將步驟5.2.1中的滾筒浸泡于電鍍槽內(nèi)的鍍鎳液中,為保證滾筒內(nèi)的被銀電極-包覆玻璃絕緣層的疊層片式ZnO陶瓷片與鍍鎳液充分接觸,讓滾筒以20r/min?60r/min的速度在電鍍槽內(nèi)轉(zhuǎn)動40min?120min,得到銀電極上附有鍍镲層的絕緣疊層片式ZnO陶瓷片;
[0103]電鍍時(shí)間主要取決于電流密度的大小,一般而言,采用長時(shí)間低電流工藝容易獲得均勻且堅(jiān)固的電鍍層;
[0104]步驟5.3、經(jīng)步驟5.2滾鍍后,將銀電極上附有鍍鎳層的絕緣疊層片式ZnO陶瓷片從滾筒中取出,用離子水沖洗I次?3次,然后再將其置于烘箱內(nèi),于80°C?120°C條件下烘燥處理20min?30min ;
[0105]如圖1所示,在掃描電子顯微鏡下觀察,可以看出在銀電極上附著有厚度約為3 μ m的鍍鎳層;
[0106]步驟5.4、經(jīng)步驟5.3之后,將銀電極上附有鍍鎳層的絕緣疊層片式ZnO陶瓷片繼續(xù)放置于馬弗爐內(nèi),于300°C?450°C進(jìn)行60min?120min加熱處理,隨爐降溫,完成對疊層片式ZnO壓敏陶瓷電阻片的電鍍處理;
[0107]在上述加熱處理過程中,控制升溫速度為3°C /min?5°C /min,這樣做不僅可以蒸發(fā)掉殘留的電鍍液,還能減小整個(gè)電鍍流程中形成的各種應(yīng)力。
[0108]實(shí)施例1:
[0109]取橫截面呈矩形的疊層片式ZnO陶瓷片進(jìn)