[发明专利]一种高压自恢复保险丝的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子元器件，具体涉及一种高压自恢复保险丝的制造方法。 

技术背景

PTC（Positive Temperature Coefficient），正温度系数高分子复合材料，简称聚合物，是可自恢复保险丝（resettable fuse），由经过特殊处理的聚合树脂(Polymer)及分布在里面的导电粒子(Carbon Black)组成。具有独特的正温度系数电阻特性，即在一定的温度范围内，自身的电阻会随着温度的上升而增大。当过流产生时，高分子PTC温度上升，电阻急剧升高，起到过流保护的作用，而当过流状态消除后，高分子PTC的电阻又恢复到正常状态。 

 现有生产的自恢复保险丝产品，多采用钴-60γ射线进行辐射交联，如专利：表面贴装式高分子正温度系数自恢复保险丝及其制造方法（专利号：ZL 02146009.4）公开的剂量为5-50Mrad电子束辐射，但是辐射剂量比较低，钴-60γ射线辐射交联的凝胶含量比较低，生产制成的PTC产品只能适用于低压环境，对于使用于高电压环境的PTC辐射交联所需时间较长，空气中氧参与的氧化反应不可避免。在无提供高真空的无氧环境条件下，长时间辐照使得材料表面氧化严重，且严重影响聚合物的稳定性。 

实用新型内容

为了解决上述问题，本发明开发一种可以应用于高电压环境的自恢复保险丝的制造方法，采用如下的技术方案。 

一种高压自恢复保险丝的制造方法，其特征在于：将由聚乙烯和碳黑制粒成型的正温度系数高分子复合材料放在传送带上通过电子加速器，电子加速器产生的辐射总剂量为900-1100KGY，辐射能量为2.7-3.2Mev，束流8.9-10.1mA电子束进行辐射，正温度系数高分子复合材料通过电子束的速度为每分钟14.5-15.5米，通过的总圈数为95-105圈。 

本发明的产品采用电子加速器产生的电子束辐射在高剂量交联的应用下有其独特的优势，提供的单位时间剂量率远超过同位素γ源，辐射能量利用率高，电子加速器停止运行后无辐射产生，非常安全，而且用电子加速器辐射交联而成的聚合物比用钴-60γ射线的聚合物性能更加稳定，主要应用于高压环境，如客户机房设备的线路保护，电话总机(central office) 的线路保护，电信中心(telecom centers) 的线路保护，外接设备(access equipment)的线路保护等。 

附图说明

附图1为本发明测试中实验组1的温度—阻值曲线图。 

附图2为本发明测试中实验组2的温度—阻值曲线图。 

附图3为本发明测试中实验组3的温度—阻值曲线图。 

附图4为本发明测试中实验组4的温度—阻值曲线图。 

附图5为本发明测试中实验组5的温度—阻值曲线图。 

附图6为本发明测试中实验组6的温度—阻值曲线图。 

附图7为本发明测试中实验组7的温度—阻值曲线图。 

附图8为本发明测试中实验组8的温度—阻值曲线图。 

具体实施方式

一种高压自恢复保险丝的制造方法，将由聚乙烯和碳黑制粒成型的正温度系数高分子复合材料放在传送带上通过电子加速器，电子加速器产生的辐射总剂量为900-1100KGY，辐射能量为2.7-3.2Mev，束流8.9-10.1mA电子束进行辐射，正温度系数高分子复合材料通过电子束的速度为每分钟14.5-15.5米，通过的总圈数为95-105圈。 

PTC，正温度系数高分子复合材料,简称聚合物，是可自恢复保险丝，由经过特殊处理的聚合树脂及分布在里面的导电粒子组成。具有独特的正温度系数电阻特性，即在一定的温度范围内，自身的电阻会随着温度的上升而增大。当过流产生时，高分子PTC温度上升，电阻急剧升高，起到过流保护的作用，而当过流状态消除后，高分子PTC的电阻又恢复到正常状态。 

在正常条件下聚合树脂紧密地将导电粒子束缚在结晶状的结构外（结晶聚合树脂），构成链状导电电通路，此时的自复保险丝为低阻状态，当过电流产生的热量使聚合树脂融化（非晶态结构聚合树脂），体积迅速增长，形成高阻状态，工作电流迅速减小，从而对电路进行限制和保护。当故障排除后，聚合树脂重新冷却结晶，体积收缩，导电粒子重新形成导电通路，自复保险丝恢复为低阻状态，从而完成对电路的保护，无须人工更换。 

为了确定本发明的最佳工艺参数，发明人进行了大量的研究测试，针对不同的辐射总剂量和通过总圈数进行对比，试验情况如下。