[发明专利]连接基片的放热线

说明书

本申请的交叉引用

本发明要求申请日为2005年4月4日的第60/667,999号美国临时申请的优先权。

发明领域

本发明涉及一种形成可用于各种场合的放热材料并将放热材料用于将气缸盖永久密封于内燃机中的机体上的改进方法。

背景技术

反应型多层薄片和涂层广泛用于各种要求在平面区域产生可控量的热的场合。这种结构通常包括一系列基片支撑层，这些基片支撑层在适当激励之下，经历扩展在其覆盖区域上的放热化学反应，并因此正好产生可控量的热。这样的放热化学材料作为专业焊接、锡焊和铜焊操作的热量来源，非常有用。当然，这些放热化学材料也可用于其他要求产生局部可控热的场合，例如燃烧装置的引物。

反应型多层材料允许进行发热可控且一致的放热反应。这种反应背后的基本驱动力是原子键能的减少。当点燃该反应型材料，这些截然不同的层原子混合，局部产生热。该热引燃该结构的相邻区域，从而允许该反应进行至该结构的整个长度，产生热量直至所有材料都进行了反应。

除反应型涂层外，曾尝试通过冷轧发展独立式的反应型涂层。通过冷轧镍铝双层板以及随后重复的手动折叠和重复的冷轧，形成镍-铝多层反应型薄片。将第一双层带轧成其初始厚度的一半后，再一次折叠该双层带，以恢复其初始厚度，并将层数翻倍。这一过程重复数次。

这种轧制薄片的制造方法需要耗费大量时间，且操作困难。其轧制道次引入了润滑油和其他污染物，使得每一道次后都必须清洁轧制材料的表面。而且，板材的手动折叠使其不易进行大批量生产。一旦轧制许多金属层，这些层会被反冲，导致层的分隔以及最终得到的薄片的降格。这样的分隔还将导致通过冷焊进行不需要的夹层表面氧化，并阻止金属层的一致化。

因此，需要提供制造反应型多层材料特别是大批量生产应用中所需反应型多层材料的改进方法。

发明内容

本发明包括一种制造多线束放热装置的方法，该多线束放热装置用于在其线束之间蔓延放热反应以响应初始热冲击。该方法包括下列步骤：提供拉长的第一线和第二线，该第一线和第二线各自的组成金属材料各具有大致圆形的横截面；在无氧化性环境中通过各自缩径模冷拉所述第一和第二线；在无氧化性环境中使所述第一和第二线相互接触；以及同时将所述第一和第二线塑性变形为一整体绳，使得该第一和第二线的表面压接以便于进行持续蔓延放热反应，来响应初始热冲击。

根据本发明的另一方面，提供一种用于在内燃机内将气缸盖密封至气缸体的一次性垫片。该一次性垫片包括板状本体、至少一个形成于所述本体内的缸膛开口以及至少一个形成于所述本体内的流体流道。所述流体流道与所述缸膛开口隔离。所述本体由反应型多线束放热装置构成，该多线束放热装置用于蔓延放热反应以响应初始热冲击。放热反应过程中产生的热足以将所述气缸盖和所述气缸体冶金化熔合，同时保持所述缸膛开口和所述流体流道之间的流体隔离。

根据本发明的另一方面，提供一种在相对面之间建立流体紧密封的方法，该相对面之间形成至少两个离散的流道。所述方法包括下列步骤：采用反应型多线束放热装置形成垫片，所述多线束放热装置用于蔓延放热反应以响应初始热冲击；在所述垫片上形成至少两个间隔的独立流道，以在所述两相对表面之间传送流体材料；将所述垫片上的开口与所述相对表面上的流道对准；将所述垫片压缩于所述相对表面之间；启动垫片本体内的蔓延放热反应；响应放热反应过程中产生的热，熔化所述相对表面；以及将所述相对表面冶金化熔合在一起，同时允许在独立流道之间进行流体交换。

本发明，通过上述各种方法和装置的表述，提供一种放热绳、箔、带或布，该放热绳、箔、带或布可以特别益于大批量生产应用的方式生产制造。本发明采用商业可用线产品，可以相对现有放热箔等更低的成本生产放热装置。本发明方法可充分提高成品的产量。通过控制组件横截面的尺寸比，可调节放热反应特性的可控程度，由此可针对特定场合调节可控程度。因此，本发明提供一种成本低、生产率高的制造用于任何已知领域包括焊接、锡焊、铜焊以及作为燃烧装置的引物的反应型多层装置的技术。

附图说明

为便于理解本发明的特征、优点以及应用，以下结合附图对本发明进行详细描述，其中：

图1是在气缸盖和气缸体之间接口处设有传统垫片的现有内燃机的简化剖视图；

图2是如图1的剖视图，但展示了设于曾设有现有垫片的区域的放热垫片组件，用以进行可使气缸盖永久连接至气缸体的放热反应；

图3是如图2的视图，但展示了放热反应后永久性固定于气缸体的气缸盖；