[实用新型]一种氮化硅电热元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电热元件，特别是涉及一种氮化硅电热元件。 

背景技术

目前使用的氮化硅电热元件，一般是由氮化硅基体、发热丝和电极组成。其中，氮化硅基体在烧结过程中普遍采用氧化物作为烧结添加剂，氧化物烧结添加剂虽然能够和二氧化硅以及氮化硅形成液相，但由于液相中含有较多的杂质离子，不利于长柱状的氮化硅晶粒的形成，因此难以得到高性能的氮化硅基体，从而降低了氮化硅电热元件的综合性能。 

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种制造方便、综合性能优越、使用寿命长的氮化硅电热元件。 

本实用新型的技术方案是这样实现的： 

本实用新型所述的氮化硅电热元件，包括氮化硅基体及置于氮化硅基体内的发热丝和电极，其中所述电极的一端与发热丝相连接，其另一端的端面裸露在氮化硅基体一端的端面上并通过焊接的方式连接有导线，其特点是所述氮化硅基体为由采用非氧化物氮化硅镁粉作为烧结添加剂通过热压烧结制成的氮化硅陶瓷制作形成的结构体。

为了使本实用新型在制造的过程中，用于与导线连接的电极端的磨出容易，并且节约材料，上述氮化硅基体的一端设置有U形开口，上述电极连接有导线的一端置于该U形开口两侧的氮化硅基体内。 

为了使本实用新型所述的电极与发热丝之间的连接可靠，以达到更好传递电能的效果，上述发热丝与电极为一体连接。 

为了使本实用新型所述的发热丝与氮化硅基体的接触更为紧密，既有利于增强氮化硅基体的强度，又有利于发热丝的热传导更加均匀，上述发热丝设置成螺旋环绕曲线状结构。而且所述螺旋环绕曲线状结构的发热丝在氮化硅基体内呈曲线均匀分布，且所述螺旋环绕曲线状结构的发热丝包括若干个连续的U形弯曲。 

本实用新型由于采用非氧化物氮化硅镁作为烧结添加剂，并通过热压烧结的方式得到氮化硅基体的结构，因而氮化硅基体的晶界相含量低、杂质少，有利于长柱状晶粒的形成，这样便极大地提高了氮化硅基体的力学性能，从而使本实用新型所述的氮化硅电热元件的综合性能优越，有效地延长了其使用寿命。 

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。 

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图。 

图2为本实用新型中所述生坯的内部结构示意图。 

图3为本实用新型中所述生坯组合单元的剖面结构示意图。 

具体实施方式

如图1-图3所示，本实用新型所述的氮化硅电热元件，包括氮化硅基体1及置于氮化硅基体1内的发热丝2和电极3，其中电极3的一端与发热丝2相连接，其另一端的端面裸露在氮化硅基体1一端的端面上并通过焊接的方式连接有导线4，而氮化硅基体1为由采用非氧化物氮化硅镁粉作为烧结添加剂通过热压烧结制成的氮化硅陶瓷制作形成的结构体，也就是说该氮化硅陶瓷为采用在氮化硅粉中加入非氧化物氮化硅镁粉作为烧结添加剂并通过热压烧结的方式制作形成，且氮化硅基体1为致密的结构件，可有效地隔绝外界空气与氮化硅基体内的发热丝2接触，而且氮化硅基体1为扁平状长方形氮化硅基体。为了使本实用新型在制造的过程中，用于与导线4连接的电极端的磨出容易，并且节约材料，氮化硅基体1的一端设置有U形开口5，电极3连接有导线4的一端置于该U形开口5两侧的氮化硅基体1内。如图所示，电极3是由正负电极组成，其中正电极的一端与发热丝2的其中一端相连接，负电极的一端与发热丝2的另一端相连接，正电极的另一端置于U形开口5一侧的氮化硅基体1内，负电极的另一端置于U形开口5另一侧的氮化硅基体1内，且正负电极裸露于氮化硅基体1端面的一端各自连接有一导线4。为了使本实用新型所述的电极3与发热丝2之间的连接可靠，以达到更好传递电能的效果，发热丝2与电极3为一体连接。为了使本实用新型所述的发热丝2与氮化硅基体1的接触更为紧密，既有利于增强氮化硅基体1的强度，又有利于发热丝2的热传导更加均匀，发热丝2设置成螺旋环绕曲线状结构，而且该螺旋环绕曲线状结构的发热丝2在氮化硅基体1内呈曲线均匀分布，同时该螺旋环绕曲线状结构的发热丝2包括若干个连续的U形弯曲。 

本实用新型所述的氮化硅电热元件的制造方法包括如下步骤： 

A、粉料制备

将90～95%重量氮化硅粉、5～10%重量氮化硅镁粉混合均匀，放入砂磨机中，并按粉料重量：去离子水重量＝1：（1～1.5）的比例加入去离子水，混合6～12小时后，将料浆放入干燥箱120°C下干燥6小时，干燥后的粉料过80目筛储存备用；

B、生坯制备