[发明专利]一种真空灭弧室及其制备方法和应用

说明书

一种真空灭弧室，包括壳体，所述壳体采用双层复合结构，外层为塑料层，内层为陶瓷层，所述内层和外层通过高温陶瓷胶黏合；所述真空灭弧室的制备方法包括：塑料层的注塑成型、陶瓷层的热压铸成型以及真空灭弧室的装配。本发明的真空灭弧室壳体内层为陶瓷层，外层为塑料层，所述陶瓷层有良好的灭弧作用，塑料层采用高强度塑料，能耐一定的高温，塑料具有一定的韧性和可密封性，可以实现紧密连接其它配件，又能排气达到具有一定真空度的真空灭弧室。

技术领域

本发明涉及真空灭弧室技术领域，具体为一种真空灭弧室及其制备方法和应用。

背景技术

真空灭弧室可以用于发射管、微波管、行波管类以及类似的需要安装真空灭弧室的设备等，真空灭弧室一般采用玻璃材料或陶瓷材料。

真空灭弧室的实现方式有：以玻璃作为密闭真空壳体和金属通过焊料在600-1300℃时焊接成一个密封的电真空灭弧室，真空灭弧室在各个领域范筹内得到了广泛应用，但由于封接的强度低和本身玻璃的特点脆性大，一受到碰撞冲击就整体破碎。陶瓷真空灭弧室的制备方法为：1.制备能满足要求的陶瓷。2.在陶瓷与金属封接面上进行活性钼锰金属化的深加工：a.按要求在陶瓷面上涂印钼锰膏剂，1150-1650℃温度下，在钼丝氢炉内进行一次金属化钼锰烧结；b.把烧结好的钼锰层进行上镍，上完镍之后，750-1050℃下入镍化炉进行二次金属化；c.最后再把金属化合格陶瓷产品与金属共同焊接形成一个密封的真空灭弧室。

针对以上的用玻璃或陶瓷壳体制造成一个密封的真空灭弧室，应用到新能源真空直流继电器上，有如下几点不足之处：1、生产制造周期长：陶瓷的加工、金属化烧结钼锰层、上镍，镍化好的陶瓷加上焊料进真空焊接炉，焊接成膜片式结构密封的真空继电器，通过排气管在真空排气台除气，达到真空要求，生产周期长，效率低下；2、生产工艺较繁琐：在工艺实施过程中不可控变化因素较多，会使生产过程中的半成品以及最终产品的合格率较低；3、生产成本较高：因生产周期长，工序工艺较多，所使用的人力资源大而成本较高；4、环境污染：陶瓷金属化上镍时，有一定的废料排放，虽然废料经过达标排放，也还是有一定比例的污染物在排放，而且这个污染源一直会存在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空灭弧室及其制备方法和应用，解决上述背景中提出的问题。

一种真空灭弧室，包括壳体，所述壳体采用双层复合结构，外层为塑料层，内层为陶瓷层，所述内层和外层通过高温陶瓷胶黏合。

进一步地，所述塑料层耐温300℃以上。

进一步地，所述陶瓷层厚度3-5mm，所述塑料层的厚度5-8mm。

进一步地，所述塑料层的组分及质量配比为：塑料:陶瓷粉末:玻璃纤维＝75-85:5-10:5-15。

进一步地，所述塑料为PC、PPS、PEEK、ABS、PES、PVC中的一种或几种。

进一步地，所述塑料为结晶型，结晶度为55-65％。

进一步地，所述陶瓷层的组分及质量配比为：a-Al2O3粉:高岭土:碳酸钙:二氧化硅:氧化镁＝91-95:1.75-2.25:2.8-3.5:1.2-1.4:0.5-0.9。

一种真空灭弧室的制备方法，包括以下步骤：

S1：塑料层的加工：将聚苯硫醚树脂、陶瓷粉末、玻璃纤维按比例投入密炼机中，380-450℃熔制4小时以上，冷却造粒，再挤压注塑成型，注塑温度400-430℃，冷却脱模；

S2：陶瓷层的加工：将95％氧化铝陶瓷按照配比加入球磨机干磨36小时出料，加入质量份11-22％的蜡，控制温度108℃，等蜡完全熔化后加入陶瓷混合粉体，搅拌4小时以上，均匀后加入热压铸机中，保温60～80℃，0.6MPa以上注模成型，冷却脱模，送素烧装钵1050℃脱蜡，再1650-1700℃烧结成瓷；