[发明专利]带金属镀镍铁帽的导电体金属陶瓷阻尼电阻器及生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于电子元器件领域，涉及IPC分类中H01C电阻器设备装置的结构改进以及生产技术，尤其是带金属镀镍铁帽的导电体金属陶瓷阻尼电阻器及生产工艺。

背景技术

传统的陶瓷阻尼电阻器，其两端依靠银层并加压铜帽的方式导电，但铜的介质膨胀系数较大，容易在脉冲高压和环境温度条件下导致银导电层离子迁移不足，在其工作一段时间后就会失去电阻值的作用，采用贵金属的靶银浆材料做电极，其成本很高。

金属陶瓷体电阻器是典型的常用阻尼电阻器，主要是采用SnO₂与陶瓷材料混合﹑球磨﹑成型,在高温下烧结而成的一种具有体导电性的实芯电阻器，适用于直流﹑交流﹑脉冲和脉动电路。纯SnO₂是一种绝缘体，用五价元素置换出四价的锡原子，使锡原子的原子价减少，释放出电子参与导电，形成缺氧的N型半导体氧化物。陶瓷工艺和半导体导电机理决定了它有以下特点：采用挤制成型的方法而做成的一种棒状结构的实芯电阻器；具有优异的抗电涌冲击能力，能承受瞬间的高温高压的作用，具有高可靠性。

目前，有的阻尼电阻安装在整流变压器输出端与高压隔离开关之间，也有的安装在高压隔离开关与电场的高压引入之间，其中，阻尼电阻接在整流变压器输出与高压隔离开关之间更方便和安全的完成正常检修、更换，当某一台整流变压器输出端的阻尼电阻需检修或更换时，只要将该电场停电后隔离开关置于“接地”位置，就可以保证阻尼电阻可靠屏蔽，保证人身安全，其余相邻电场可继续运行。如果把阻尼电阻接于隔离开关和电场高压引入之间，该电场停电后即使隔离开关置于“接地”位置，相邻运行的电场产生的带电离子仍可串到阻尼电阻上。阻尼电阻彻底断开将导致“输出开路”，电场将掉闸，这种情况十分明显，很好判断。但是当阻尼电阻末端或中间某处脱落，电阻丝末端接近“地”时，从该处对地产生电晕放电，表计反映结果与电场正常运行十分类似。检查设备时要仔细听放电声，如果在阻尼电阻处有放电现象，要及时处理。

汽车、飞机、摩托车、柴油机等交通工具是靠火花塞把点火线圈产生10KV以上高压引入发动气缸，在火花塞电极间产生火花，点燃混合气体，脉冲电压又可产生谐波，造成环境污染，将陶瓷电阻器直接装入陶瓷壳内或塑封绝缘塑料中，起到点火，抑制无线电波的干扰，保持电喷系统，有利于环保的作用，高档汽车直接把导电粉料压入陶瓷管中，在高温下烧结而成，大大提高稳定性和可靠性。

目前国内阻尼电阻T.C.R是-750～-3300ppm/℃，国外的部分产品如KOA的T.C.R在-1300～-1500ppm/℃。

在摩托车、汽车等火花塞上端高压帽内和火花塞内部安装的普通线绕电阻器，组成阻尼高压回路功能，以抑制和消除发动机点火产生的强大电磁波对空间的干扰，这类阻尼电阻器存在着不能承受高温、直流高电压、不利高速电火、机械强度低等不足。

相关改进技术公开较少。中国专利申请201210288925.1公开了一种陶瓷阻尼电阻器生产工艺，包括如下步骤：利用包含钌、铋、锆的金属氧化物为原料，所述原料内加入甲基纤维素胶水，混合振磨8小时；在真空条件下，经过振磨的材料进一步粗炼和精炼；将真空练泥后的材料挤压成设定的形状；将半成品内部的胶排出；通过1100℃～1400℃的高温烧制成型，烧成时间12个小时，粗测量电阻在50kΩ～60kΩ的范围；在烧制成型的电阻的两端面刷上银浆层，银浆层厚度为0.012mm～0.015mm，并烧银还原；检测电阻值；检测合格的电阻坯体，其两端面加压镀镍铁帽。通过上述步骤，制成了一种热稳定性，热膨胀系数好的陶瓷电阻器，适用于汽、摩配的“高压帽”和“火花塞”内部作阻尼电阻。

中国专利申请201010213868.1提供了一种一体化直接水冷式阻尼电阻器,包括将直流换流阀中阻尼电阻和取能电阻做成无感、可直接水冷的一体结构从而构成一体结构的阻尼电阻和取能电阻,以及将所述一体结构的阻尼电阻和取能电阻固定并容纳在内的塑料外壳,采用直接水冷的方式冷却。本发明的水冷电阻器具有最高的功率体积比,该型电阻内部水仓较大,在断水试验时具有优势,非常适用于高压大功率场合。

SnO₂金属陶瓷电阻器是无机实芯电阻器的一种，N型电子导电，具有耐电涌、耐冲击、耐高温的特点，属于高可靠性产品之一，已广泛的应用在汽车、飞机、摩托车作为电阻型电火花塞中的阻尼电阻器。在高压脉冲、脉动电路以及高温试验装置中作为负载电阻使用，现已发展为电力系接地电阻器，逐步用陶瓷电阻代替石墨电阻。