[发明专利]一种真空密封的大容量直流继电器陶瓷壳体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机陶瓷材料领域，具体涉及一种真空密封的大容量直流继电器陶瓷壳体及其制备方法。

背景技术

全世界提倡环境保护和资源利用，新能源动力电池是解决能源的有效途经，首先是在小型电动车上得到发展，目前，在汽车制造上用来替代燃油发动机汽车，新能源汽车对于电机控制系统的要求更加严格。作为新能源汽车的核心部件，电机控制不仅关系着整车性能，还与行车安全息息相关。高性能电机控制系统对处理器的处理能力和安全特性都提出了很高要求。而客车电压高达336VDC，乘用车为288VDC，电动机功率分别为60kW和30kW。目前的接触器和继电器由于断弧能力和体积问题，已经不能满足该项目的要求，迫切需要一种满足切换高电压大电流直流电机动需要的新型继电器。

为解决混合动力汽车切换高电压大电流直流电机动需要，引入真空灭弧室和结构的优化设计，可以保证继电器在切换大电流、直流高电压负载时，使继电器磁路系统在低电压状态下工作的线圈不会受到大电流、高电压的影响而造成损害。另外，还可以使真空腔体中的真空度能够长期保证继电器切换大电流、直流高电压负载的工作需要。由于接触系统和衔铁部分密封在真空腔体中，在保证断弧能力的同时，增加了腔体气密性要求。因此产品的过程实现，除了需要常规继电器制造工艺技术外，还需要增加特殊的制造工艺和专用设备。

继电器是一种常用的电控制器件，其实际上是利用小电流控制大电流运作的一种自动开关，故继电器在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。现有电子、电器上的继电器壳体均为高聚酯塑料制成，其主要材料为高分子有机材料，对高温、高压、高强度均受到一定的限制，长时间容易老化，无法保证现有高技术产品的需要，并存在着大量的有害物质，且耐腐蚀性差等，无法实现用于混合动力车及电动车用电池与发动机之间的电气连接。它与普通的继电器不同，要求能够准确控制驱动汽车的大电流。同时为了预防因事故导致驾车人员触电，还需要具有瞬间切断强大电流的功能。利用陶瓷真空密封灭弧是目前最理想的方式，但现在的陶瓷真空管均为三元系陶瓷材料制成，三元系陶瓷材料的成分包括Al₂O₃、CaCO₃、SiO₂，其脆性大，强度及硬度普遍不高，传统的金属化工艺焊接后拉拔力普遍在70 Mpa/cm²左右，拉拔力低，抗振强度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空密封的大容量直流继电器陶瓷壳体及其制备方法，从而解决背景技术中存在的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种真空密封的大容量直流继电器陶瓷壳体，包括陶瓷件、铜电极和可伐合金盖板，所述陶瓷件由五元系陶瓷材料制成，所述五元系陶瓷材料是在三元系陶瓷材料中再加入Cr₂O₃、MgO材料制成，所述五元系陶瓷材料的组成成分包括Al₂O₃、Cr₂O₃、SiO₂、MgO、CaCO₃，所述Al₂O₃：CaCO₃：Cr₂O₃ ：SiO₂的质量比为100：3.5：2.5：1.3，MgO的配比为Al₂O₃和Cr₂O₃的总量的0.5%-1%。

一种真空密封的大容量直流继电器陶瓷壳体的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）配料合成：先将材料按配比称量，将各成分进行混合后放入烘烤箱进行烘烤，烘烤温度为150℃，烘烤时间为15小时，再放入球磨机进行球磨28小时得到均匀细化的混合原料，颗粒度达到4-4.8μm；

（2）加粘结剂：取白蜡和黄蜡放入单筒搅拌机内加热搅拌，加热温度为100℃，待融化后球磨后所得混合原料放入快速单筒搅拌机内充分搅拌3小时，再用100目筛网过筛，之后再放入慢速搅拌筒内搅拌3小时，加热温度为80℃；

（3）热压：将慢速搅拌好的混合料加入热压铸机台内，压制得到陶瓷毛坯；