[发明专利]一种产气灭弧粉及其制备方法

说明书

本发明涉及一种产气灭弧粉及制备方法，该产气灭弧粉包括与空气导热系数相当的气相二氧化硅纳米粉，并加入无机阻燃剂、有机阻燃剂、改性三聚氰胺甲醛树脂和硅酸盐，以确保将灭弧粉的在电弧产生时能够释放出气体，降低金属离子浓度及碰撞几率，产生消游离作用而快速熄灭电弧。并保证产品的分断能力满足DC 300V400A要求。

技术领域

本发明涉及一种可用于管状熔断器灭弧的灭弧粉，特别涉及一种具有产气效果的灭弧粉，以及该种灭弧粉的制备方法。

背景技术

分断能力要达到DC300V400A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。

熔体在分断过程中除产生大量热能外，还会伴随出现两种形式的压力：熔体气化起弧瞬间产生脉冲形式的爆炸压力和整个燃弧期间产生的燃弧压力。常规的灭弧材料一般都可以在高温热流作用下，通过材料本身发生热解、熔化、蒸发、升华和侵蚀等物理和化学变化，在材料表面引起质量消耗来带走热量，从而降低熔体分断时产生的热能影响。但由于高温的存在，石英砂、硅胶、热固性树脂、玻璃涂层等常规灭弧材料往往没有对爆炸压力的弹性缓冲能力，灭弧部件产生的热解气体更会造成灭弧装置内部的压力升高，因而容易在持续飞弧时引起熔断器分断不良的发生。

现有低压熔断器在高电压和高分断能力下，通常使用高纯度石英砂作为灭弧材料，主要是因为石英砂具有较高的导热性和绝缘的性能，而且与电弧有很大的接触面积，因此便于吸收电弧能量，所以能够使电弧迅速冷却，确保熔断器能够安全分断短路电流。但是石英砂作为熔断器的填料存在如下问题：石英砂作为矿物质，受产地影响较大，铁等金属杂质难以去除；石英砂的表面粗糙，在熔断器组装时难以控制填充密度的均一度，进而影响分断效果；导热系数大，散热较快，使熔断器难以分断低倍过载。

同时，随着电子设备产品向着小型化、便携化发展，电路板空间缩小，分配给熔断器体积进一步缩小，同时熔断器需要实现贴片化，高耐压，大电流，高分断能力。因此需要研制一种新型的灭弧材料。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种新的产气灭弧粉，用以解决如何降低金属离子浓度及碰撞几率、产生消游离作用而快速熄灭电弧的技术问题。

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：

一种产气灭弧粉，包括5wt％～30wt％的气相二氧化硅粉，10～20wt％的无机阻燃剂，20～40wt％的有机阻燃剂，30～40wt％的纳米孔结构三聚氰胺酚醛复合气凝胶，10～30wt％的硅酸盐。

进一步的，所述气相二氧化硅粉为目数为500～1000目。

进一步的，所述无机阻燃剂为Al(OH)₃或Mg(OH)。

进一步的，所述硅酸盐为硅酸镁。

进一步的，所述有机阻燃剂为三聚氰胺改性脲醛树脂。

进一步的，所述纳米孔结构三聚氰胺酚醛复合气凝胶通过间苯二酚甲醛和三聚氰胺复合，然后通过乙醇溶剂置换和超临界干燥得到。

进一步的，该产气灭弧粉用以填充至管状熔断器的绝缘管内。

而上述产气灭弧粉的制备方法可采用以下技术方案：

包括如下步骤，

(1)物料称量：按配方比例称取所需质量的各种原材料以备用；

(2)气相二氧化硅粉体中无机阻燃剂的加入：将要求质量比的无机阻燃剂粉料与步骤1)得到的气相二氧化硅粉体在造粒机中混合造粒，使无机阻燃剂粉均匀包覆在气相二氧化硅粉体表面；