一种陶瓷厚膜压力传感器制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110057486A(43)申请公布日2019.07.26(21)申请号201910300167.2(22)申请日2019.04.15(71)申请人绍兴文理学院元培学院地址312000浙江省绍兴市越城区群贤中路2799号(72)发明人徐志望(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109代理人尉伟敏(51)Int.Cl.G01L9/06(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种陶瓷厚膜压力传感器制备工艺(57)摘要本发明涉及压力传感器领域，包括以下制备步骤：（1）将陶瓷基座清洗干净；（2）将银钯导体浆料涂抹到丝网上，使用刮板均匀得印刷在陶瓷基座上，流平烘干；（3）将陶瓷基座放置于马弗炉中进行烧结，得到导体电极；（4）将厚膜电阻浆料印刷在导体电极上，流平烘干；（5）将烘干之后的印刷有厚膜电阻浆料的导体电极放置于马弗炉中进行烧结，得到陶瓷压阻式压力传感器，本发明制备得到的陶瓷厚膜压力传感器非线性误差小、重复性好、迟滞小。CN110057486ACN110057486A权利要求书1/2页1.一种陶瓷厚膜压力传感器制备工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）将陶瓷基座清洗干净，烘干待用；（2）将银钯导体浆料进行搅拌后静置，随后将银钯导体浆料涂抹到丝网上，使用刮板均匀得印刷在陶瓷基座上，随后将印刷有银钯导体浆料陶瓷基座放置水平面，流平10-20min，并在140-170℃下烘10-20min；（3）将烘干之后的印刷有银钯导体浆料陶瓷基座放置于马弗炉中进行烧结，得到导体电极；（4）将厚膜电阻浆料进行搅拌后静置，随后涂抹到丝网上，使用刮板均匀得印刷在导体电极上，流平10-20min，并在140-170℃下烘10-20min；（5）将烘干之后的印刷有厚膜电阻浆料的导体电极放置于马弗炉中进行烧结，得到陶瓷压阻式压力传感器。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷厚膜压力传感器制备工艺，其特征在于，步骤（2）和步骤（4）中印刷时刮板移动速度为3-5cm/s，刮板与丝网的夹角为40-70°，丝网与陶瓷基座的间距为1-4mm。3.根据权利要求1或2所述的一种陶瓷厚膜压力传感器制备工艺，其特征在于，步骤（3）和步骤（5）中所述烧结温度条件为：以5-10℃/min的升温速率下升温至800-900℃，保持10-20min，随后自然降至室温。4.根据权利要求1或2所述的一种陶瓷厚膜压力传感器制备工艺，其特征在于，所述厚膜电阻浆料的制备包括以下步骤：（1）在三氯化钌中加入去离子水，配置成0.1-0.15mol/L的三氯化钌溶液，随后加入碳纳米管，升温至50-80℃搅拌，随后逐滴滴入氢氧化钠溶液，继续搅拌陈化1-3h，随后离心洗涤，煅烧后得到氧化钌/碳纳米管复合材料；（1.1）将氧化钌粉末与氧化钌/碳纳米管复合材料混合制备得到导电相；（2）将CaO、B2O3、SiO2和ZrO2按配比加入至玛瑙球磨罐搅拌1-2h，随后置于坩埚中在1100-1400℃下熔炼1.5-2h，水淬后再进行球磨8-15h，制备得到无机粘结相；（3）将有机溶剂与增稠剂在60-80℃水浴下进行混合，搅拌至增稠剂完全溶解于有机溶剂中，随后加入表面活性剂、触变剂和流变剂，搅拌均匀，得到有机载体；（4）将二氧化硅颗粒置于无水乙醇中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，在30-50℃下反应7-14h，离心烘干，得到氨基改性二氧化硅颗粒；随后将氨基改性二氧化硅颗粒分散至甲苯中，加入三乙胺，在0℃下氮气保护下搅拌1-2h后，加入2-溴异丁酰溴，随后搅拌反应10-15h，并离心干燥，得到溴改性二氧化硅颗粒；随后，将溴改性二氧化硅颗粒、六水合三氯化铁和三苯基膦分散于N,N-二甲基甲酰胺中，通过氩气置换之后，加入2-溴异丁酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯，搅拌混合，缓慢加入抗环血酸，在50-80℃下反应20-28h，离心洗涤干燥，得到聚丙烯酸树脂包覆二氧化硅；（4.1）将聚丙烯酸树脂包覆二氧化硅和氧化铅混合得到改性剂；（5）将导电相、无机粘结相混合研磨，随后置于有机载体，并加入改性剂，得到陶瓷压阻式压力传感器用厚膜电阻浆料。5.根据权利要求4所述的一种陶瓷厚膜压力传感器制备工艺，其特征在于，所述导电相成分质量份数为氧化钌50-60份，氧化钌/碳纳米管复合材料5-10份；无机粘结相成分质量2CN110057486A权利要求书2/2页份数为Al2O330-50份，B2O330-50份，SiO240-60份和ZrO210-15份；有机载体成分质量份数为有机溶剂90-95份，增稠剂3-5份，表面活性剂0.5-1份，触变剂0.5-1份和流变剂0.5-1份；改性剂成分质量份数为聚丙烯酸树脂包覆二氧化硅60-90份，氧化铅20-40份。6.根据