專利名稱：氣敏傳感器用釕基電極漿料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣敏傳感器電極粘結(jié)用漿料。
半導(dǎo)體氣敏傳感器已廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦山、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、家庭生活等領(lǐng)域。主要用于防止工作和生活場所因有毒和可燃性氣體的泄漏而造成的危害。氣敏傳感器按結(jié)構(gòu)類型分類有燒結(jié)型、薄膜型和厚膜型。燒結(jié)型傳感器是在一絕緣瓷管上涂布一層金屬氧化物或氯化物半導(dǎo)體敏感層，在敏感層上放置由鉑金屬絲制成的電極，電極和敏感層之間涂敷一種漿料將二層粘接在一起，然后在高溫下燒結(jié)固化成一體。
粘接用電極漿料由A.導(dǎo)電相，B.粘結(jié)相，C.有機(jī)載體組成。粘接用電極漿料應(yīng)具備以下一些主要性能1、能適應(yīng)850℃左右的燒結(jié)溫度；2、漿料方阻一般在5-100Ω/口；3、粘度在150±50Pas；4、附著性能良好，粘結(jié)電極牢固；5、化學(xué)性能穩(wěn)定，長期工作在400℃左右不應(yīng)與基體和敏感層材料發(fā)生不良反應(yīng)；6、覆蓋面積大。
目前，國際上廣泛使用的氣敏傳感器電極漿料均為金導(dǎo)體漿料，例如美國杜邦公司的產(chǎn)品9791，4019，9910等牌號的金導(dǎo)體漿料，國內(nèi)多采用本所產(chǎn)品如IPM-C4910金導(dǎo)體漿料。但是，由于金漿料價格昂貴，使傳感器成本較高，同時金原料短缺，大量使用受到限制。而且，金漿料的附著力不足，使用中存在一定缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于提出一種能滿足氣敏傳感器使用要求，成本低，且原料易獲得的粘結(jié)用電極漿料以取代金漿料，降低產(chǎn)品成本，節(jié)約金的用量。
本發(fā)明的技術(shù)方案主要是改變漿料中導(dǎo)電相A的組成，以釕為基，加上一定量的鈀，同時以RuO2為選擇成分，共同組成新的導(dǎo)電相。
本發(fā)明的電極漿料由導(dǎo)電相(A)、粘結(jié)相(B)、及有機(jī)載體(C)組成。
導(dǎo)電相(A)在漿料中的比例(以wt％計(jì))為40-70。導(dǎo)電相中Ru為60-90；Pd8-25；RuO20-16；粘結(jié)相(B)在漿料中的比例(以wt％)為15-50。粘結(jié)相(B)由玻璃粉(主要成份為PbO、SiO2、H3BO3及少量ZnO、ZrO2及Al2O3)及氧化物(Bi2O3、Al2O3)組成。其中玻璃粉在粘結(jié)相中的比例為(以wt％計(jì))50-60，氧化物在粘結(jié)相中的比例為40-50；玻璃粉的成分(以wt％計(jì))為PbO50-60，SiO220-30，H3BO35-10，余量為ZnO、ZrO2、Al2O3。氧化物的成分(以wt％計(jì))為Bi2O320-80，Al2O320-80；有機(jī)相(C)在漿料中的比例(以wt％計(jì))為15。其中乙基纖維素1、松油醇9、蓖麻油1、鄰苯二甲酸二丁酯2、丁基卡必醇醋酸酯2。
本發(fā)明的釕基電極漿料的制備工藝為將以上各組分按比例混合、研磨、攪拌、上機(jī)輥軋、最后監(jiān)測顆粒度及漿料粘度。
本發(fā)明的釕基電極漿料具有以下特點(diǎn)1、燒結(jié)溫度為800-850℃2、方阻為5-100Ω/口。
3、附著力好，粘絲后，20倍瓷管重連續(xù)振動100次不脫落。
4、化學(xué)穩(wěn)定性好，與鉑絲、瓷管、敏感材料不發(fā)生任何不良反應(yīng)。
5、靈敏度好在1000ppm條件下S≥3。
與現(xiàn)有技術(shù)金漿料相比較，本發(fā)明電極漿料的優(yōu)點(diǎn)在于1、覆蓋面積大，每克金漿料涂覆800只，釕基漿料達(dá)1000只。
2、附著力優(yōu)于金漿。
3、節(jié)約黃金，降低了成本。
4、工藝簡單，制作周期短，易推廣使用。
實(shí)施例一1、成分(wt％)導(dǎo)電相41，其中Ru33，Pd8；粘結(jié)相44，其中玻璃粉24.2(PbO14.5，SiO26.8，H3BO31.2，ZnO0.7，Al2O30.5，ZrO20.5)，氧化物19.8(Bi2O314.1，Al2O35.7)；有機(jī)相15，其中乙基纖維素1，松油醇9，蓖麻油1，鄰苯二甲酸二丁酯2，丁基卡必醇醋酸酯2。
2、性能測試850℃燒成，膜厚12μm，方阻6Ω/口，附著力好，靈敏度S＝4.15
實(shí)施例二(成份以wt％計(jì))導(dǎo)電相53，其中Ru47，Pd6；粘結(jié)相32，其中玻璃粉18(PbO10.9，SiO25，H3BO30.9，ZnO0.5，Al2O30.35，ZrO20.35)，氧化物14(Bi2O311，Al2O33)；有機(jī)載體15，其中乙基纖維素1，松油醇9，蓖麻油1，鄰苯二甲酸二丁酯2，丁基卡必醇醋酸酯2。
850℃燒成，膜厚11μm，方阻7Ω/口，粘絲牢。
實(shí)施例三(成分以wt％計(jì))導(dǎo)電相65，其中Ru45，Pd10 RuO210；粘結(jié)相20，其中玻璃粉12(PbO7.2，SiO23.3，H3BO30.6，ZnO0.4 Al2O30.25，ZrO20.25)，氧化物8(Al2O32，Bi2O36)；有機(jī)相15，其中乙基纖維素1，松油醇9，蓖麻油1，鄰苯二甲酸二丁酯，2，丁基卡必醇醋酸酯2。
850℃燒成，膜厚11μm，方阻8.18Ω/口，致密，粘絲牢固。
實(shí)施例四(成份以wt％計(jì))導(dǎo)電相60，其中Ru45，Pd15，粘結(jié)相25，其中玻璃粉15(PbO9.0、SiO24.2、H3B3O0.75，ZnO0.45，Al2O30.3，ZrO20.3)；氧化物10(Bi2O37，Al2O33)；
有機(jī)相15，其中乙基纖維素1，松油醇9，蓖麻油1，鄰苯二甲酸二丁酯2，丁基卡必醇醋酸酯2。
850℃燒成，膜厚12mm，方阻11.37Ω/口，附著力好粘絲牢，S＝4.權(quán)利要求
1.一種氣敏傳感器用釕基電極漿料，由導(dǎo)電相(A)，粘結(jié)相(B)，和有機(jī)載體(C)組成，其特征在于1.1所說的電極漿料的成分(以wt％計(jì))為A40-70，B15-50，C15；1.2所說的導(dǎo)電相(A)的成分(以wt％計(jì))為Ru60-90，Pd8-25，RuO20-16；1.3所說的粘結(jié)相(B)的成分(以wt％計(jì))為玻璃粉50-60，氧化物40-50。其中玻璃粉的組成(以wt％計(jì))為PbO50-60，SiO220-30，H3BO35-10，余量為ZnO，ZrO2，Al2O3。氧化物的組成(以wt％計(jì))為Bi2O320-80，Al2O320-80；1.4所說的有機(jī)載體(C)的成分(以wt％計(jì))為乙基纖維素6.7，松油醇60，蓖麻油6.7，鄰苯二甲酸二丁酯，13.3，丁基卡必醇醋酸酯13.3。
全文摘要
本發(fā)明涉及氣敏傳感器電極粘結(jié)用漿料。本發(fā)明的漿料由導(dǎo)電相(A)，粘結(jié)相(B)及有機(jī)載體(C)組成，其組成(以wt％計(jì))為A40-60，B15-50，C15；A的具體成分為Ru60-90，Pd8-25，RuO
文檔編號G01N27/12GK1128351SQ9510070
公開日1996年8月7日 申請日期1995年1月3日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月3日
發(fā)明者陶文成, 張代瑛 申請人:中國有色金屬工業(yè)總公司昆明貴金屬研究所