[发明专利]真空灭弧室、真空直流高压继电器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种真空灭弧室、真空直流高压继电器及其制备方法，真空灭弧室，包括陶瓷内腔体和用于包围陶瓷内腔体并具有耐高温和高强度性能的塑料外壳体，陶瓷内腔体与塑料外壳体之间采用陶瓷胶密封。本发明的真空灭弧室，由陶瓷做灭弧室腔体的内层来解决灭弧功能的要求，再由高强度的塑料来定置灭弧室腔体的外壳，以便于由塑料材质的外壳来和其它金属等材质配件，再采用陶瓷胶密封，达到真空密封效果。

技术领域

本发明涉及直流高压继电器领域，特别地，涉及一种真空灭弧室。此外，本发明还涉及一种包括上述真空灭弧室的真空直流高压继电器以及制备方法。

背景技术

现有的真空灭弧室制作材料主要有采用玻璃或陶瓷，以玻璃作为密闭真空壳体和金属通过焊料加相应的温度(温度的选择范围600℃～1700℃)，使焊接成一个密封的电真空灭弧室。并在各个领域范筹内得到了广泛应用。但是，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，现阶段渐被陶瓷壳体所替代。

陶瓷真空灭弧室，多数采用高铝陶瓷经金属化镀镍焊接来加工成密闭的真空灭弧室，以便满足各腔体的机电性能和热稳定性。将陶瓷要与金属封接面上进行活性钼锰金属化的深加工，在陶瓷面上涂印上钼锰膏剂，再进钼丝氢炉(温度为1150℃～1650℃)进行一次金属化钼锰烧结。再把烧结好的钼锰层进行上镍，可以采用电镀。化学镀。离子蒸镀。涂覆镍等，入镍化炉(温度为750℃～1050℃)进行二次金属化也叫镍化；最后再把金属化合格陶瓷产品与金属共同焊接形成密封的真空灭弧室。

陶瓷真空灭弧室，由于上镍以及焊接制造工艺的生产模式，存在许多不足之处：(1)生产制造周期长：陶瓷的加工，清洗烧脏，再涂印钼锰膏剂(前要准备用粘结剂，稀释剂，分散剂，流平光亮剂等，以及钼/锰/瓷粉等配磨成膏剂待用)，经过钼丝氢路炉一次金属化烧结钼锰层。把烧结的钼锰层上上镍，再经镍化炉进行二次金属化。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；或者焊接成排气式结构，通过排气管在真空排气台除气，达到真空要求。生产周期较长，生产效率降低。(2)生产工艺较繁琐，由于工艺繁杂，在工艺实施过程中不可控变化因素较多，会产生预想不到的不良效果，导致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；使用的材料以及原材料加工和工模夹具较多而造成成本较高；高耗能在电力，燃料燃气，水等方面增加成本。(4)上镍工艺，以及对膏剂的二次金属化烧镍；钼锰膏剂的制备工艺，以及对钼锰膏剂的一次金属化烧结时，所排放的废料，废液，废气等，仍存在有一定比例的污染物在排放，污染环境。

发明内容

本发明提供了一种真空灭弧室、真空直流高压继电器及其制备方法，以解决传统陶瓷真空灭弧室的原材料成本高，生产工艺较繁琐，污染环境的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种真空灭弧室，包括陶瓷内腔体和用于包围陶瓷内腔体并具有耐高温和高强度性能的塑料外壳体，陶瓷内腔体与塑料外壳体之间采用陶瓷胶密封。

进一步地，塑料外壳体采用PC、PPS、PEEK、ABS、PES或PVC中的一种或几种与陶瓷粉末和玻璃纤维制备而成；塑料外壳体耐高温的温度为300℃～500℃。

进一步地，PPS、陶瓷粉末与玻璃纤维的质量比为75～85︰5～10︰10～15。

进一步地，陶瓷内腔体采用氧化铝陶瓷制备而成；氧化铝陶瓷包括：按质量份计，氧化铝90～95，高领土1～5，碳酸钙1～5，二氧化硅1～3，氧化镁0.5～2。

进一步地，陶瓷胶具有耐高温性能，耐高温的温度为300℃～1700℃；陶瓷胶包括胶体和固化剂。

进一步地，胶体包括：按质量份计，环氧树脂45～80、有机硅0～9，玻璃纤维粉3～12，陶瓷粉42～52；固化剂与胶体的质量比为1～2︰4。