一种复合金属片及其制备方法和应用技术

本申请涉及涉温控保护器件技术领域，更具体地说，它涉及一种复合金属片及其制备方法和应用。复合金属片，包括依次堆叠设置的主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片，所述主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片的膨胀系数逐级降低；所述主动层金属片的膨胀系数为20

【技术实现步骤摘要】
一种复合金属片及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及涉温控保护器件
，更具体地说，它涉及一种复合金属片及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]复合金属片是指利用复合技术将多种化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料，可极大程度改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能，因而被广泛应用到防腐、压力容器制造、电建、石化、医药、轻工、汽车等行业，其中以应用最为普遍的双金属复合片为例。
[0003]相关技术中的双金属复合片主要是由两片具有不同膨胀系数的金属片固定粘覆而成，当环境温度上升或其本身温度上升时，由于两金属片的膨胀量不同，双金属复合片就会向膨胀量较小的一面弯曲，从而接通触点或触发保护机构动作，达到安全保护的目的。在特殊需要时，可在双金属复合片中间复合过渡铜片层，以减少其调节电路中的电阻。
[0004]此外相关技术中的双金属复合片为保障其灵敏度，主动层与被动层的膨胀系数差值普遍较大，高达16
‑
19，以此赋予双层结构优良的灵敏度，其比弯曲(K值)为10*10
‑6/℃，但上述设计在受热膨胀时，主动层会强力扩张，并对被动层带来很大的压力和负载，从而无法保证稳定的变形性能和推力，继而影响双金属复合片的变形弯曲和安全保护目的。

技术实现思路

[0005]为保障双金属片灵敏度的同时，减少因膨胀系数差值过大对双金属片的安全保护性能的负面影响，本申请提供一种复合金属片及其制备方法和应用，该复合金属片在应用时，可提供稳定的变形性能和推力。
[0006]第一方面，本申请提供一种复合金属片，采用如下的技术方案：一种复合金属片，其特征在于，包括依次堆叠设置的主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片，所述主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片的膨胀系数逐级降低；所述主动层金属片的膨胀系数为20
‑
24，所述过渡金属片的膨胀系数为8
‑
16，所述被动层金属片的膨胀系数为1
‑
3。
[0007]通过采用上述技术方案，由上述膨胀系数逐级降低的主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片制得的复合金属片，其在受热膨胀时，主动层会朝向被动层一侧弯曲并扩张变形，并在过渡层的缓冲作用下，对被动层带施加稳定的推力和变形弯曲，从而接通触点或触发保护机构动作，达到安全保护的目的；推测其原因可能是由于相比不设置中间层或以铜片为中间层的复合金属片，其显著降低了相邻层结构间的膨胀系数差值，继而减少了受热膨胀时因主动层强力扩张直接作用于被动层所带来的超额压力，从而保证了复合金属片稳定的变形性能和推力，应用于电路防护时，可稳定的接通触点或触发保护机构动作。
[0008]优选的，所述主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片的厚度比为1:(0.2
‑
0.5):(0.5
‑
0.8)。
[0009]通过采用上述技术方案，上述厚度比的复合金属片，其均具有稳定的变形性能和推力的同时，还具有较强的适用性和灵活性，相比市面上的固定牌号，可通过调节复合金属片的厚度比以获得具有不同比弯曲(K值)和电阻率的金属复合片。
[0010]优选的，所述主动层金属片，其化学组成如下：Ni：8
‑
12wt.％；Mn：30
‑
42wt.％；Cr：3.0
‑
6.0wt.％；Cu：10
‑
16wt.％；Ti：0.5
‑
1.2wt.％；余量为Fe和不可避免的杂质。
[0011]通过采用上述技术方案，上述化学组成的主动层金属片，膨胀系数为20
‑
24，其在受热膨胀时，可提供稳定的推力，应用于电路防护时，可作用于被动层金属片并接通触点或触发保护机构动作。
[0012]优选的，所述被动层金属片，其化学组成如下：Ni：20
‑
36wt.％；Mn：1
‑
2wt.％；Cu：10
‑
16wt.％；Mo：1.8
‑
2.4wt.％；V：0.5
‑
0.8wt.％；余量为Fe和不可避免的杂质。
[0013]通过采用上述技术方案，上述化学组成的被动层金属片，膨胀系数为1
‑
3，其在受热膨胀时，可经主动层作用发生弯曲变形并并接通触点或触发保护机构动作，通过与主动层复配具有较高的灵敏度。
[0014]优选的，所述过渡层金属片由靠近主动层金属片设置的第一过渡层和靠近被动层金属片设置第二过渡层复合而成。
[0015]优选的，所述的第一过渡层与第二过渡层其元素组成分别与相近的主动层金属片或被动层金属片相近；所述第一过渡层，其化学组成如下：Ni：6
‑
8wt.％；Mn：18
‑
30wt.％；Cr：2.0
‑
3.0wt.％；Cu：16
‑
20wt.％；Ti：0.5
‑
0.8wt.％；余量为Fe和不可避免的杂质；所述第二过渡层，其化学组成如下：Ni：22
‑
28wt.％；Mn：6
‑
12t.％；Cu：16
‑
20wt.％；Mo：2.4
‑
3.6wt.％；V：1.0
‑
1.5wt.％；余量为Fe和不可避免的杂质。
[0016]通过采用上述技术方案，上述化学组成的第一过渡层与第二过渡层，其与主动层金属片和被动层金属片具有较好复配效果的同时，元素组成较为相近，其膨胀系数为8
‑
12，继而在受热膨胀时，主动层可经过渡层的缓冲作用稳定的作用于被动层并接通触点或触发保护机构动作。
[0017]第二方面，本申请提供一种复合金属片的制备方法，采用如下的技术方案：一种复合金属片的制备方法，包括如下制备步骤：S1、先根据实际需求选定特定元素组成及厚度比的主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片并将其依次堆叠好；S2、再打磨层结构的接触面，使其表面呈粗糙状，然后喷涂胶粘剂，并向复合金属片施加6
‑
12MPa的压力进行固化，即可制得复合金属片。
[0018]通过采用上述技术方案，制备步骤较为简便、易于操作的同时，所得产品性能稳定均一，且各层结构间的粘合效果较好，此外胶黏剂还可与过渡层共同起到一定缓冲作用，以此协同保障了复合金属片的安全保护作用，可稳定接通触点或触发保护机构动作。
[0019]第三方面，本申请提供一种复合金属片在在自动化电器元件中的应用，用作空气开关、自动断路器、热继电器、汽车电器、家用电器中的一种，主要起到电路过热保护作用。
[0020]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请通过上述膨胀系数逐级降低的主动层金属片、过渡层金属片和被动层金
属片赋予了复合金属片稳定的变形性能和推力外，还可有效保障双金属片灵敏度，并减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合金属片，其特征在于，包括依次堆叠设置的主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片，所述主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片的膨胀系数逐级降低；所述主动层金属片的膨胀系数为20
‑
24，所述过渡金属片的膨胀系数为8
‑
16，所述被动层金属片的膨胀系数为1
‑
3。2.根据权利要求1所述的复合金属片，其特征在于，所述主动层金属片、过渡层金属片和被动层金属片的厚度比为1:(0.2
‑
0.5):(0.5
‑
0.8)。3.根据权利要求1所述的复合金属片，其特征在于，所述主动层金属片，其化学组成如下：Ni：8
‑
12wt.%；Mn：30
‑
42wt.%；Cr：3.0
‑
6.0wt.%；Cu：10
‑
16wt.%；Ti：0.5
‑
1.2wt.%；余量为Fe和不可避免的杂质。4.根据权利要求1所述的复合金属片，其特征在于，所述被动层金属片，其化学组成如下：Ni：20
‑
36wt.%；Mn：1
‑
2t.%；Cu：10
‑
16wt.%；Mo：1.8
‑
2.4wt.%；V：0.5
‑
0.8wt.%；余量为Fe和不可避免的杂质。5.根据权利要求1所述的复合金属片，其特征在于，所述过渡层金属片由靠近主动层金属片设置的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑鹏，施赞纳，李明学，
申请(专利权)人：上海殷菲合金材料有限公司，
类型：发明
国别省市：