[发明专利]一种多层复合结构的灭弧粉及制备方法

说明书

本发明涉及一种多层复合结构的灭弧粉及制备方法，该灭弧粉包括气相二氧化硅粉、产气材料、石英砂、粘结剂；其中石英砂或产气材料作为芯层作为起灭弧作用的功能相，对提高产品的分断能力起决定作用；气相二氧化硅粉作为壳层作为表面改性层，通过对灭弧粉进行低热导率处理，降低灭弧材料填充后对产品熔断特性的影响，进而可以作为对现有高分断能力产品中抗浪涌能力不高问题的改善。

技术领域

本发明涉及一种可用于管状高压熔断器填充的灭弧粉料，以及该种灭弧粉的制备方法。

背景技术

分断能力要达到DC/AC250V 100A及以上的表面贴装管状微型熔断器产品，其内部一般都需要填充灭弧材料，用以熄灭金属熔体在过电流熔断时所产生的电弧，并缓冲熔断瞬间产生的爆炸压力对熔断器外壳所带来的巨大冲击。但灭弧材料的填充一般又会增强产品的散热，进而影响其熔断特性，导致具有较高分断能力的产品一般抗浪涌能力均较差的窘境。

熔体分断过程产生的影响一般可分为两个部分：熔体刚刚气化起弧瞬间产生的脉冲形式压力---爆炸压力和整个燃弧期间产生的压力---燃弧压力。在熔体气化起弧的瞬间，会产生一个上升很快、持续时间很短的脉冲形式的爆炸压力；燃弧压力则存在于整个燃弧过程中，其压力的变化完全受燃弧过程中的电流变化控制，若起弧后的电流是减小的，则燃弧压力不会有大的上升，对管壳的危害作用很小。但电流若保持不变或不断上升，则燃弧压力必将上升，这时燃弧压力也对管壳危害较大。随着燃弧时间增长，管壳温度增高，强度下降，最后引起管壳破裂或爆炸。

因此，不同灭弧材料的填充，对熔断器熔断过程所产生电弧的作用机理是不同的。如填充石英砂作为灭弧材料时，熔丝熔断后会在石英砂的狭沟中产生电弧，其受到石英砂的冷却作用，使电弧迅速熄灭，并利用石英砂的运动来缓冲爆炸压力冲击，其缺点是灭弧能力范围小；当填充产气材料作为灭弧材料时，其通过在熔体熔化的高温作用下使产气材料分解释放惰性气体和氢气，利用气体的高热导率和耐电强度，可以提高分断后气体间隙的击穿电压，减少电击穿的可能性，但产气材料一般耐热温度较低，易老化，长期高温环境下使用安全受到限制。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种具有“芯-壳”多层复合结构的灭弧粉，采用具有在熔断、分断过程中起不同作用的功能相作为灭弧粉的芯层，以低导热系数的纳米粉料作为表面改性剂壳层，从而得到一种具有高分断能力和低导热系数等性能优良的灭弧材料。

本发明同时提供了上述灭弧粉的制备方法。

为达到上述目的，本发明灭弧粉采用如下技术方案：

一种多层复合结构的灭弧粉，包括3wt％～50wt％的气相二氧化硅粉，0wt％～50wt％的产气材料，0～80wt％的石英砂，1wt％～10wt％的粘结剂。

进一步的，其中所述产气材料与石英砂至少含有一种。

进一步的，石英砂的粒度为100目～500目；产气材料的粒度为200目～1000目。

进一步的，气相二氧化硅粉为比表面积100～300m²/g的纳米粉体。

进一步的，所述产气材料为Mg(OH)₂、Al(OH)₃、三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、聚四氟乙烯、PA66、PMMA中的至少一种，用以在高温下产生灭弧气体或高导热气体来熄灭及冷却电弧。

粘结剂为三聚氰胺甲醛树脂溶液、高温液态硅胶、PVA、PVB、乙基纤维素中的至少一种。