[发明专利]陶瓷干簧管

说明书

本发明提供一种陶瓷干簧管，包括瓷管、瓷管两端的簧盖，瓷管内部为密封室，密封室内填充惰性气体，瓷管两端面设有金属化层，每个簧盖靠近瓷管的端面设有金属化层，每个簧盖的通孔内设有至少一个簧片，簧片由磁性弹片制成，簧片穿过簧盖焊接在簧盖上，两个簧盖的金属化层分别烧结在瓷管两端的金属化层上，两个簧盖上的簧片在瓷管内部具有重叠部分，且重叠部分之间留有间隙；当施加外部磁场使簧片磁化时，重叠部分被磁力吸引，瓷管内部簧片的重叠部分相互吸合，干簧管连通；当磁力小于簧片的弹力时，重叠部分分离，干簧管断开，本发明避免了漏气、簧片被氧化、可靠性低、易碎和生产率低等问题，提高了干簧管的气密性、可靠性、机械强度。

技术领域

本发明属于陶瓷技术领域，尤其是一种陶瓷干簧管。

背景技术

干簧管是一种磁敏的特殊开关，通常有两个软磁性材料做成的、无磁时断开的金属簧片触点，这些簧片被封装在充有惰性气体或真空的玻璃管中。传统的干簧管使用玻璃作为干簧管外壳，玻璃的一系列理化特性造成生产过程中干簧管的成品合格率较低，产率低下，不能满足当前科技高速发展的社会需求量。玻璃干簧管在长期工作过程中受流过电流和开断的影响，簧片的温度会升高，簧片受热膨胀，由于玻璃外壳与簧片引脚(铁镍合金)的线性膨胀系数不同，干簧管在使用中两端端口并不能保证完全的密封，气密性差，从而导致干簧管漏气、簧片被氧化，甚至导致干簧管外壳破裂，从而无法使用。并且玻璃易碎，可靠性低。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种陶瓷干簧管，解决玻璃外壳与铁镍合金的线性膨胀系数不同，导致干簧管漏气、簧片被氧化、可靠性低、易碎和生产率低等问题，提高干簧管气密性、可靠性、机械强度，以及提高干簧管的生产率。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种陶瓷干簧管，包括瓷管、瓷管两端的簧盖，瓷管内部为密封室，密封室内填充惰性气体，瓷管两端面设有金属化层，每个簧盖靠近瓷管的端面设有金属化层，簧盖中心设有通孔，每个簧盖的通孔内设有至少一个簧片，簧片为磁性弹片制成，簧片包括簧片引脚和簧片主体，簧片穿过簧盖焊接在簧盖上，两个簧盖的金属化层分别烧结在瓷管两端的金属化层上，两个簧盖上的簧片主体在瓷管内部具有重叠部分，且重叠部分之间留有间隙；

施加外部磁场使簧片磁化，簧片主体重叠部分被磁力吸引，当吸引力大于簧片的弹力时，簧片主体重叠部分相互吸合，干簧管连通；当磁力小于簧片的弹力时，簧片主体重叠部分分离，干簧管断开。作为优选方式，瓷管两端面的金属化层通过丝网印刷工艺印刷钼锰金属浆后烧结形成。

作为优选方式，每个簧盖内簧片穿过簧盖采用钎焊的方式通过银铜焊接固定在簧盖上。

作为优选方式，每个簧盖靠近瓷管的端面金属化层的形成方法为：印刷钼锰浆，在850～1000℃的氢气炉中进行浆料烧结形成金属层，然后在金属层上再电镀一层镍层。

作为优选方式，在800～900℃的氢气炉中把两个簧盖的金属化层通过钎焊工艺烧结在瓷管两端的金属化层上。

作为优选方式，瓷管选用如下性能的陶瓷：密度≥3.72g/cm³，洛氏硬度≥300Gpa，抗压强度≥2000Mpa，断裂韧性KIC≥4.8MPa·m^1/2，抗弯强度≥320Mpa，泊松比为0.20—0.25，最高使用温度为1400℃。

作为优选方式，瓷管外壳选自95陶瓷Al₂O₃材料、99陶瓷99Al₂O₃材料、氧化锆陶瓷ZrO₂材料。

作为优选方式，瓷管一侧的簧盖通孔内设有一个簧片，另一侧的簧盖通孔内设有两个簧片，重叠部分相互吸合时一侧的两个簧片将另一侧的一个簧片包裹在中间。