新型氧化鋁陶瓷電接點的製作方法
2023-05-17 18:05:56
專利名稱：新型氧化鋁陶瓷電接點的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型氧化鋁陶瓷電接點。
背景技術：
氧化鋁陶瓷電接點是採用氧化鋁陶瓷管作為絕緣材料，高溫耐腐蝕合金鋼作為電極探頭，高溫焊接而成的一種信號轉換部件，主要用於各類高溫高壓容器內測量液位高低的物電信號的轉換，將液位高低的信號轉換成電位信號。主要用於熱電廠、鋼廠、造紙廠、化工廠等企業的鍋爐氣包、高低壓加熱器、凝汽器、除氧器等容器的液位測量和及安全防護方面，具有運行可靠、操作簡單、設定方面、通用性強的特點。目前陶瓷電接點主要由作為絕緣套的陶瓷管和作為探頭的金屬電極焊接而成，陶瓷-金屬封接結構主要有兩種，一種是95 氧化鋁陶瓷與瓷封合金(可伐材料)採用釺焊的方式焊接，由於瓷封合金在0 600°C溫度範圍內具有與95氧化鋁陶瓷相近的線膨脹係數，因而此種封接結構封接強度高、氣密性好、可靠性高。但其最大的缺點是瓷封合金價格昂貴；另一種封接結構是95氧化鋁陶瓷與不鏽鋼(304、316)釺焊封接，由於不鏽鋼與95氧化鋁陶瓷線膨脹係數相差大，導致封接應力大，封接件封接強度低、氣密性差、可靠性低、使用使命短。
實用新型內容本實用新型解決的技術問題提供一種新型氧化鋁陶瓷電接點，通過改變氧化鋁陶瓷電接點的封接結構，提高陶瓷電接點的性能。本實用新型採用的技術方案新型氧化鋁陶瓷電接點，包括陶瓷管和探頭，所述探頭置於陶瓷管上下兩端，所述探頭上與陶瓷管相連接的端面制有臺階，所述臺階的端面塗有鎳層I，並且在臺階上套裝銅環，所述陶瓷管上下兩端面均制有金屬化層，並且在金屬化層表面塗有鎳層II，所述陶瓷管和探頭通過銅環焊接為一體。其中，所述銅環為無氧銅。其中，所述鎳層I的厚度為6 10微米。其中，所述鎳層II的厚度為3 6微米。其中，所述銅環與探頭相接觸的端面大於與陶瓷管相接觸的端面。進一步地，所述陶瓷管上下端面與銅環的釺焊面寬度為0. 6 1mm，所述探頭與銅環的釺焊面寬度為1 2mm。本實用新型與現有技術相比陶瓷電接點封接強度高、氣密性好、可靠性高、使用壽命長、成本低。
圖1為本實用新型結構示意圖。圖2為圖1的I部放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖1、2描述本實用新型的一種實施例。新型氧化鋁陶瓷電接點，包括陶瓷管1和不鏽鋼探頭2，不鏽鋼探頭2置於陶瓷管 1上下兩端，不鏽鋼探頭2上與陶瓷管1相連接的端面制有臺階3，並且在臺階3上套裝銅環7，臺階3的端面塗有鎳層I 4，鎳層I 4的厚度為6 10微米；陶瓷管1上下兩端面均採用活性Mo-Mn法進行金屬化形成金屬化層5，並且在在金屬化層5上再電鍍一層厚度為 3 6微米的鎳層II 6，不鏽鋼探頭2和陶瓷管1鍍鎳的目的是為了更好的焊接，為了更好的和銀銅焊料擴散焊，銅環7採用無氧銅製作，經過去油、表面活化處理後其一端套裝在臺階3上，其另一端與陶瓷管1端面接觸，銅環7去油處理，是為了把表面油汙、氧化層等去掉，使其和銀銅焊料更好的擴散，焊接，陶瓷管1和探頭2通過銅環7用銀銅焊料焊接為一體。銅環7與不鏽鋼探頭2相接觸的端面大於與陶瓷管1相接觸的端面，具體地，陶瓷管1 上下端面與銅環7的釺焊面寬度為0. 6 1mm，探頭2與銅環7的釺焊面寬度為1 2mm， 陶瓷管1與銅環7的焊接面窄，封接應力減少，焊接強度高，而銅環7和不鏽鋼探頭2都是金屬，焊接面稍寬不會影響其焊接強度。在探頭2端面製作臺階3是為了給銅環7定位，陶瓷管1和不鏽鋼探頭2無法直接焊接，因為他們之間的焊接熱應力很大，若直接焊接陶瓷管 1就會破裂，兩者之間通過銅環7就可以直接焊接為一體。上述氧化鋁陶瓷電接點的性能如下工作環境溫度Tn ( 500°C，壓力Pn ( 45Mpa, 使用壽命^ 12000小時(6. 58)。上述實施例，只是本實用新型的較佳實施例，並非用來限制本實用新型實施範圍， 故凡以本實用新型權利要求所述內容所做的等效變化，均應包括在本實用新型權利要求範圍之內。
權利要求1.新型氧化鋁陶瓷電接點，包括陶瓷管(1)和探頭(2)，所述探頭(2)置於陶瓷管(1) 上下兩端，其特徵在於所述探頭(2)上與陶瓷管(1)相連接的端面制有臺階(3)，所述臺階(3)的端面塗有鎳層I (4)，並且在臺階(3)上套裝銅環(7)，所述陶瓷管(1)上下兩端面均制有金屬化層(5)，並且在金屬化層(5)表面塗有鎳層II (6)，所述陶瓷管(1)和探頭(2) 通過銅環(7)焊接為一體。
2.根據權利要求1所述的新型氧化鋁陶瓷電接點，其特徵在於所述銅環(7)為無氧銅。
3.根據權利要求1所述的新型氧化鋁陶瓷電接點，其特徵在於所述鎳層I(4)的厚度為6 10微米。
4.根據權利要求1所述的新型氧化鋁陶瓷電接點，其特徵在於所述鎳層II(6)的厚度為3 6微米。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的新型氧化鋁陶瓷電接點，其特徵在於所述銅環(7) 與探頭(2)相接觸的端面大於與陶瓷管(1)相接觸的端面。
6.根據權利要求5所述的新型氧化鋁陶瓷電接點，其特徵在於所述陶瓷管(1)上下端面與銅環(7)的釺焊面寬度為0. 6 1mm，所述探頭(2)與銅環(7)的釺焊面寬度為1 2mm ο
專利摘要提供新型氧化鋁陶瓷電接點，包括陶瓷管和探頭，所述探頭置於陶瓷管上下兩端，所述探頭上與陶瓷管相連接的端面制有臺階，所述臺階的端面塗有鎳層I，並且在臺階上套裝銅環，所述陶瓷管上下兩端面均制有金屬化層，並且在金屬化層表面塗有鎳層II，所述陶瓷管和探頭通過銅環焊接為一體。本實用新型通過改變氧化鋁陶瓷電接點的封接結構，提高陶瓷電接點的性能，使陶瓷電接點封接強度高、氣密性好、可靠性高、使用壽命長，成本低。
文檔編號G01F23/00GK202141490SQ20112012268
公開日2012年2月8日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者李鋒娟, 項爭順, 馬小斌 申請人:陝西寶光陶瓷科技有限公司