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具有部分氧化的金屬顆粒的改進(jìn)的燒結(jié)糊料的制作方法_2

文檔序號(hào):9567972閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
肪酸,特 別是Ci2-CiJ旨肪酸。
[0042] 可考慮的脂肪酸鹽優(yōu)選是其陰離子組分是去質(zhì)子脂肪酸且其陽(yáng)離子組分Μ選自 錠離子、單烷基錠離子、二烷基錠離子、Ξ烷基錠離子、裡離子、鋼離子、鐘離子、銅離子和侶 離子的鹽。
[0043] 優(yōu)選的脂肪酸醋衍生自相應(yīng)的脂肪酸,其中甲醋、乙醋、丙醋或下醋是優(yōu)選的。
[0044] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,該有機(jī)化合物選自辛酸、癸酸、月桂酸(十二燒酸)、肉豆 違酸(十四燒酸)、棟桐酸(十六燒酸)、硬脂酸(十八燒酸)、其混合物W及相應(yīng)的醋和鹽和它 們的混合物。 W45] 根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案,該有機(jī)化合物選自月桂酸(十二燒酸)、硬脂酸 (十八燒酸)、硬脂酸鋼、硬脂酸鐘、硬脂酸侶、硬脂酸銅、棟桐酸鋼和棟桐酸鐘W及它們的任 何混合物。
[0046] 此外,有機(jī)化合物化)優(yōu)選選自辛酸、硬脂酸、月桂酸、棟桐酸和它們的任何混合 物。
[0047] 例如,月桂酸和硬脂酸的混合物是特別優(yōu)選的混合物。優(yōu)選的混合物具有高于1:1 的硬脂酸與月桂酸的重量比。
[0048] 有機(jī)化合物化)優(yōu)選W涂層形式存在于金屬顆粒(a)上。
[0049] "顆粒的涂層"被理解為是指顆粒表面上的牢固附著層。牢固附著層被理解為是指 該層不由于重力所致就從金屬顆粒上脫落。
[0050] 所用的金屬顆??缮虡I(yè)購(gòu)得??蒞借助現(xiàn)有技術(shù)中已知的傳統(tǒng)方法將相應(yīng)的有機(jī) 化合物施加到金屬顆粒的表面上。
[0051] 可W例如將該有機(jī)化合物,特別是上文提到的硬脂酸和/或月桂酸懸浮在溶劑中 并在珠磨機(jī)中與金屬顆粒一起研磨。在研磨后,將涂覆的金屬顆粒干燥,然后除塵。
[0052] 優(yōu)選地,整個(gè)涂層中有機(jī)化合物化)的含量,特別是選自具有優(yōu)選8至24,更優(yōu)選 10至24,再更優(yōu)選12至18個(gè)碳原子的游離脂肪酸、脂肪酸鹽和脂肪酸醋的化合物的含量 為至少60重量%,更優(yōu)選至少70重量%,再更優(yōu)選至少80重量%,再更優(yōu)選至少90重量%, 特別是至少95重量%、至少99重量%或100重量%。
[0053] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,有機(jī)化合物化)的含量是0. 1至4. 0重量%,更優(yōu)選0. 3 至3. 0重量%,特別是0. 4至2. 5重量%,特別是0. 5重量%至2. 2重量%,尤其是0. 8至2. 1 重量%,相對(duì)于顆粒(a)和化合物化)的總重量計(jì)。
[0054] 涂覆程度一一被定義為有機(jī)化合物化)的質(zhì)量與金屬顆粒(a)的表面積的比 率--優(yōu)選為0. 003至0. 03克,更優(yōu)選0. 007至0. 02克,再更優(yōu)選0. 01至0. 015克有機(jī) 化合物/平方米(m2)金屬顆粒表面積。 陽(yáng)化5] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,本發(fā)明的混合物含有0. 05至3. 5重量%或0. 08至2. 5 重量%,更優(yōu)選0. 25至2. 2重量%,再更優(yōu)選0. 5至2重量%的有機(jī)化合物化),其優(yōu)選選自 脂肪酸、脂肪酸鹽和脂肪酸醋,各自相對(duì)于本發(fā)明的混合物的總重量計(jì)。
[0056] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,有機(jī)化合物化)中所含的碳與金屬顆粒中所含的氧的摩 爾比為4至45,優(yōu)選5至40,更優(yōu)選10至35,特別是12至30,尤其是15至25,或12至45, 優(yōu)選15至40。
[0057] 已經(jīng)令人驚訝地表明,通過(guò)有機(jī)化合物化)中所含的碳與金屬顆粒中所含的氧的 特定摩爾比可w改進(jìn)該糊料的可燒結(jié)性,運(yùn)表現(xiàn)為由于燒結(jié)互相接合的部件的改進(jìn)的強(qiáng) 度。在此,該比率為3至50,優(yōu)選4至45時(shí)可觀察到可燒結(jié)性的改進(jìn)。如果該比率在指定 范圍外,不能實(shí)現(xiàn)可燒結(jié)性的改進(jìn)。過(guò)高含量的有機(jī)化合物化)也對(duì)混合物的可涂施性具 有負(fù)面影響。
[0058]可W由有機(jī)化合物化)的添加量計(jì)算有機(jī)化合物化)的碳含量。替代地,也可W借助本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法如元素分析,例如根據(jù)ASTMD529102標(biāo)準(zhǔn)分析測(cè)定碳含 量。可W例如通過(guò)首先從該混合物中除去除了有機(jī)化合物化)W外的本發(fā)明混合物的所有 含碳化合物和測(cè)定剩余混合物的碳含量(例如借助元素分析)來(lái)確定該混合物中所含的有 機(jī)化合物化)中的碳含量??蒞例如通過(guò)將該混合物加熱到低于有機(jī)化合物化)沸點(diǎn)但高 于該混合物的其余含碳化合物的沸點(diǎn)的溫度足夠的時(shí)間來(lái)除去含碳化合物。
[0059]在燒結(jié)過(guò)程中有可能釋放一氧化碳。一氧化碳是還原劑并因此能夠還原存在于金 屬顆粒的表面上的金屬氧化物。除去金屬氧化物確保無(wú)阻礙的擴(kuò)散并確保擴(kuò)散速率提高。 金屬氧化物的所述還原也與原位反應(yīng)性金屬的生成相關(guān)聯(lián),運(yùn)進(jìn)一步有利于燒結(jié)過(guò)程。此 夕F,所述反應(yīng)性金屬可W在燒結(jié)過(guò)程中填充金屬顆粒的金屬原子之間的空隙并可其中顯著 降低待接合的兩個(gè)部件的接觸位置的孔隙率。因此,生成極穩(wěn)定并導(dǎo)熱W及導(dǎo)電的接觸位 置。 W60]々歎爲(wèi)似 本發(fā)明的可燒結(jié)混合物可作為燒結(jié)糊料存在,因此通常還含有分散劑(C)。通常用于金 屬糊料的分散劑可考慮用于此類燒結(jié)糊料。
[0061] 因此在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,可燒結(jié)混合物還含有分散劑(C)。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明,分散劑被理解為是指可通過(guò)物理方式溶解或分散其它物質(zhì)的物質(zhì)。
[0063] 根據(jù)本發(fā)明,可考慮通常用于金屬糊料的分散劑作為分散劑。優(yōu)選地,使用帶有至 少一個(gè)雜原子和具有6-24個(gè)碳原子,更優(yōu)選8-20個(gè)碳原子,尤其是8-14個(gè)碳原子的有機(jī) 化合物作為分散劑。
[0064] 該有機(jī)化合物可W是支化或非支化的。分散劑(C)優(yōu)選是環(huán)狀化合物,特別是環(huán) 狀和不飽和化合物。 陽(yáng)0化]此外,用作分散劑的有機(jī)化合物可W是飽和、單不飽和或多重不飽和的化合物。
[0066] 可充當(dāng)溶劑的有機(jī)化合物中所含的所述至少一個(gè)雜原子優(yōu)選選自氧原子和氮原 子。
[0067]所述至少一個(gè)雜原子可W是至少一個(gè)官能團(tuán)的一部分。
[0068] 根據(jù)一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案,所用的分散劑是醇。
[0069] 單環(huán)單祗締醇,例如祗品醇,特別是α-祗品醇是尤其優(yōu)選的。
[0070] 該分散劑的沸點(diǎn)特別優(yōu)選低于用于燒結(jié)該糊料的溫度。該分散劑的沸點(diǎn)尤其優(yōu)選 低于240°C,更優(yōu)選低于230°C,特別低于220°C。
[0071] 例如,可W使用α-祗品醇((R)-(+)-a-祗品醇、(S)-(-)-a-祗品醇或外消旋 物)、β-祗品醇、丫-祗品醇、δ-祗品醇、上述祗品醇的混合物、N-甲基-2-化咯燒酬、乙 二醇、二甲基乙酷胺、1-十二燒醇、2-十二燒醇、3-十二燒醇、4-十二燒醇、5-十二燒醇、 6-十Ξ燒醇、異十Ξ燒醇、二元醋(優(yōu)選戊二酸二甲醋、己二酸二甲醋或下二酸二甲醋或其 混合物)、甘油、二乙二醇、Ξ乙二醇或其混合物。
[0072] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,優(yōu)選使用脂族控化合物作為分散劑。在此,該脂族控可W 由飽和化合物、單或多重不飽和化合物及其混合物構(gòu)成。該脂族控化合物優(yōu)選由飽和控化 合物構(gòu)成,其中運(yùn)些可W是環(huán)狀或非環(huán)狀的,例如正燒控、異燒控、環(huán)燒控或其混合物。該脂 族控化合物可W例如由式即2。。、(:品。和0品??凳?,其中η是5至32的整數(shù)。在一個(gè)特別 優(yōu)選的實(shí)施方案中,可用作分散劑的脂族控化合物選自十六燒、十八燒、異十六燒、異十八 燒、環(huán)十六燒和環(huán)十八燒。
[007引分散劑(C)不同于有機(jī)化合物化),特別地,分散劑(C)不是有機(jī)化合物化)的定 義中包括的有機(jī)化合物。 W74] 該分散劑通常W6至40重量%,優(yōu)選8至25重量%,尤其是10至20重量%的量 存在,各自相對(duì)于本發(fā)明的混合物的總重量計(jì)。
[00巧]可W利用分散劑的類型和量調(diào)節(jié)所述燒結(jié)糊料的流動(dòng)性能。優(yōu)選在印刷法中將燒 結(jié)糊料施加到待燒結(jié)的部件上。 柳7引具有氧原子的聚合物(組分(d)) 還已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn),具有氧原子的有機(jī)聚合物的添加進(jìn)一步提高可燒結(jié)性。
[0077] 因此,本發(fā)明的混合物在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中包含具有氧原子的聚合物。所存在 的氧W酸和/或氨氧化物形式鍵合的聚合物是特別優(yōu)選的。還優(yōu)選具有烷氧基,特別是乙 氧基和/或甲氧基的聚合物。
[0078] 例如,優(yōu)選化學(xué)改性,例如已經(jīng)烷氧基化或烷基簇化的多糖,例如纖維素是合適的 聚合物。
[0079] 該纖維素優(yōu)選具有2. 0至2. 9,優(yōu)選2. 2至2. 8的取代度。取代度是指每葡萄糖單 元中化學(xué)改性的,特別是酸化的徑基的平均數(shù)。尤其優(yōu)選乙基纖維素。其優(yōu)選具有43.0% 至53. 0%,特別優(yōu)選47. 5%至50%,特別是48. 0%至49. 5%的乙氧基含量,各自相對(duì)于徑基數(shù) 計(jì),其中完全取代的纖維素的乙氧基含量為54. 88%。優(yōu)選地,該纖維素的粘度為60至120 cps,優(yōu)選90至115cps,特別優(yōu)選85至110cps。在此,使用化rcules公司的水平毛細(xì)管 粘度計(jì)在25°C下根據(jù)ASTMD914借助由80重量%甲苯和20重量%乙醇構(gòu)成的混合物測(cè)定 粘度。
[0080] 該纖維素優(yōu)選選自甲基纖維素、乙基纖維素、乙基甲基纖維素、簇甲基纖維素、徑 丙基甲基纖維素、徑乙基纖維素、徑乙基甲基纖維素或其混合物。乙基纖維素是特別優(yōu)選的 纖維素。
[0081] 由于存在乙基纖維素,通過(guò)該有機(jī)化合物最優(yōu)化地轉(zhuǎn)化成一氧化碳還進(jìn)一步改進(jìn) 該糊料的可燒結(jié)性。
[0082] 優(yōu)選地,本發(fā)明的混合物含有該混合物總重量的0. 05至2. 0重量%的含氧聚合 物,特別是纖維素,再更優(yōu)選0. 1至0. 8,特別優(yōu)選0. 2至0. 5重量%。 柳8引附加成分 此外,在本發(fā)明的混合物中可含有附加成分,如常規(guī)的表面活性劑、消泡劑、粘合劑或 粘度控制劑。該混合物優(yōu)選可含有潤(rùn)濕劑。
[0084] 所述附加成分通常W最多0.01重量%,優(yōu)選0.001至0.01重量%的量添加,各自 相對(duì)于本發(fā)明的混合物的總重量計(jì)。 陽(yáng)0化]本發(fā)明的混合物優(yōu)選基本不具有玻璃,特別是不具有玻璃烙塊。玻璃形成劑,如氧 化鉛、氧化
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