一种高强度自热型吸气剂制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高强度自热型吸气剂，包括螺旋加热丝、加固套管、绝缘陶瓷体、吸气金属、多孔金属加固层；螺旋加热丝被绝缘陶瓷体包裹，绝缘陶瓷体整体被多孔金属加固层包裹，绝缘陶瓷体与多孔金属加固层之间填充有吸气金属；螺旋加热丝两端延伸出多孔金属加固层外侧，并在与多孔金属加固层交界处设置有加固套管。通过增加加固套管，可以大大提高加热丝与粉体接触部位的强度，避免加热丝根部在振动冲击中的破坏；表面的多孔金属加固层不损坏吸气性能又具有高强度，完全避免吸气剂振动冲击中的开裂、破坏、掉粉现象；同时，随着吸气材料尺寸的增大，螺旋加热丝大大提高了发热体快速升温与温度的均匀性，能够保证吸气材料有效、充分激活。充分激活。充分激活。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度自热型吸气剂


[0001]本实用涉及传感器元器件制造领域，特别涉及一种高强度自热型吸气剂。

技术介绍

[0002]红外成像传感器、加速度传感器、芯片级原子钟等的稳定可靠运行需要器件内部维持较高的真空度，吸气材料是这类器件内部真空环境长效无源维持的最有效解决方案之一。
[0003]吸气剂主要分为蒸散型吸气剂和非蒸散型吸气剂，对于红外成像仪、加速度计这类传感器，非蒸散型吸气剂是最优选择。吸气剂常用的激活方法有三种，一是通过外界烘烤的热辐射加热、二是用高频感应线圈感应加热，三是吸气剂内部埋有热子，热子通电发热后加热。热辐射和感应加热会受到器件封装材料、工艺等的限制，在很多情况下无法使用，只能使用第三种方法来进行激活。
[0004]其通常的制备方法是在钨、钼、镍铬丝等制成的螺旋加热丝外包裹一层氧化铝后，高温成瓷，然后在加热体外部再烧结一层吸气金属。
[0005]这种结构和制备方法有如下致命的缺点：
[0006]1、装配时，仅靠两根热丝固定吸气剂，在有剧烈振动或冲击时，热丝与吸气金属接触的根部容易弯曲挤压吸气金属，导致接触部位出现掉粉；
[0007]2、为避免加热丝在氧化铝成瓷时的再结晶而引起脆断，氧化铝绝缘层成瓷温度低而成瓷不彻底，强度不高，从而使得暴露在吸气剂外部的氧化铝在受到冲击、振动后很容易剥落；
[0008]3、为避免压制时破坏加热丝表面的绝缘涂层，通常只能采用松装烧结或用浆料涂覆后再烧结的方式烧结吸气合金，从而吸气合金本身的牢固度不够，在受到冲击振动的时候，表面会有吸气合金颗粒脱落。
[0009]而传感器内部有任何颗粒脱落时会带来毁灭性的的后果，如红外成像仪芯片，颗粒物会遮盖像元导致成像缺陷，产品出现不合格。而如真空高压开关一类的器件，内部电极间有极高的电压，颗粒会造成内部打火使器件失效。

技术实现思路

[0010]本技术的目的是提供稳定性高、不易破裂、掉粉的一种高强度自热型吸气剂。
[0011]本技术的目的是这样实现的：一种高强度自热型吸气剂，包括螺旋加热丝、加固套管、绝缘陶瓷体、吸气金属、多孔金属加固层；所述螺旋加热丝被绝缘陶瓷体包裹，所述绝缘陶瓷体整体被多孔金属加固层包裹，所述绝缘陶瓷体与多孔金属加固层之间填充有吸气金属；所述螺旋加热丝两端延伸出多孔金属加固层外侧，并在与多孔金属加固层交界处设置有加固套管。
[0012]优选的，所述螺旋加热丝为钨、钼、钽、镍铬合金、铁铬铝合金等绕制而成。
[0013]优选的，所述加固套管由陶瓷管、石英管等绝缘材料制成。
[0014]优选的，所述绝缘陶瓷体采用陶瓷原料包裹在螺旋加热丝和加固套管外然后一同烧结而成。
[0015]优选的，所述加固套管露出多孔金属加固层外侧。
[0016]优选的，所述吸气金属是钛、锆等中的一种或他们的合金；或钛、锆等中的一种或者它们的合金与稀土元素或(和)过渡金属所形成的多元合金；上述合金制成粉末后，采用带定位孔模具进行压制后烧结成型。
[0017]优选的，所述多孔金属加固层，由金属铁、铝、铜、镍、钛、锆、铪、铬中的一种或几种金属粉末混合或上述金属中的一种或几种合金粉烧结而成。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益之处在于：
[0019]通过伸出吸气金属两端的加固套管，可以避免加热丝在吸气剂承受振动冲击时在与吸气剂相连的根部发生弯曲，挤压吸气金属造成脱落；
[0020]通过加固套管的材料的优化，预先高温成瓷的陶瓷管可以避免传统绝缘瓷层在振动冲击下的破裂掉粉问题；
[0021]通过多孔金属加固层的采用，可以在几乎不影响吸气性能的前提下大大加强吸气金属的表面强度，避免承受振动冲击时的破裂、掉粉等问题。
附图说明
[0022]图1为本技术的结构。
[0023]其中，1螺旋加热丝；2加固套管；3绝缘陶瓷体；4吸气金属；5多孔金属加固层。
具体实施方式
[0024]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0025]如图1所示，一种高强度自热型吸气剂，包括螺旋加热丝1、加固套管2、绝缘陶瓷体3、吸气金属4、多孔金属加固层5；螺旋加热丝1被绝缘陶瓷体3包裹，绝缘陶瓷体3整体被多孔金属加固层4包裹，绝缘陶瓷体3与多孔金属加固层5之间填充有吸气金属4；螺旋加热丝1两端延伸出多孔金属加固层5外侧，并在与多孔金属加固层5交界处设置有加固套管2。
[0026]如图1所示，上述螺旋加热丝1为钨、钼、钽、镍铬合金、铁铬铝合金等绕制而成。
[0027]如图1所示，上述加固套管2由陶瓷管、石英管等绝缘材料制成。
[0028]上述绝缘陶瓷体3采用陶瓷原料包裹在螺旋加热丝和加固套管外然后一同烧结而成。
[0029]如图1所示，上述加固套管2露出多孔金属加固层2外侧。
[0030]如图1所示，上述吸气金属4是钛、锆等中的一种或他们的合金；或钛、锆等中的一种或者它们的合金与稀土元素或(和)过渡金属所形成的多元合金；上述合金制成粉末后，采用带定位孔模具进行压制后烧结成型。
[0031]如图1所示，上述多孔金属加固层5，由金属铁、铝、铜、镍、钛、锆、铪、铬中的一种或几种金属粉末混合或上述金属中的一种或几种合金粉烧结而成，既保留了多孔结构的高孔隙率，也具有很高的强度，在剧烈振动和冲击下不会脱落。
[0032]本技术的工作原理阐述如下：将0.2mm钼丝绕制而成螺旋长度为5mm的螺旋加热丝，并在其两端套上长2mm，内径0.2mm，外径0.6mm的氧化铝陶瓷管，然后在外围裹上氧化铝陶泥并一起烧结成加热组件；在上述组件的周围用模具通过压制后烧结长7.8mm，外径3mm的金属锆，钛与锆钒铁合金混合的吸气金属，最后在表面烧结一层钛、锆、镍合金粉多孔金属保护层；这样的吸气剂在按GJB548B，进行振动试验和100g冲击试验后吸气剂完好，显微镜观察无粉末脱落发生。
[0033]上面所述的实施例仅仅是对本技术的优选实施方式进行描述，并非对本技术的构思和范围进行限定。在不脱离本技术设计构思的前提下，本领域普通人员对本技术的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本技术的保护范围，本技术请求保护的
技术实现思路
，已经全部记载在权利要求书中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度自热型吸气剂，其特征在于，包括螺旋加热丝、加固套管、绝缘陶瓷体、吸气金属、多孔金属加固层；所述螺旋加热丝被绝缘陶瓷体包裹，所述绝缘陶瓷体整体被多孔金属加固层包裹，所述绝缘陶瓷体与多孔金属加固层之间填充有吸气金属；所述螺旋加热丝两端延伸出多孔金属加固层外侧，并在与多孔金属加固层交界处设置有加固套管。2.根据权利要求1所述的一种高强度自热型吸气剂，其特征在于，所述螺旋加热丝为钨、钼...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁涛，向杰，
申请(专利权)人：上海晶维材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：