CN104201076A - 具有抑制电弧功能的熔断器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有抑制电弧功能的熔断器，所述熔体位于陶瓷片表面，两个接线端子分别与熔体两端电连接，灭弧玻璃层覆盖于所述熔体表面，其特征在于：所述灭弧玻璃层为一灭弧玻璃片，此灭弧玻璃片由硼硅酸铅玻璃组成，该灭弧玻璃片与所述熔体接触的表面具有若干微纳米孔洞，该灭弧玻璃片通过以下步骤获得：在所述灭弧玻璃片表面通过旋涂涂覆一压印胶层；将下表面具有若干微纳米直径的凸点的模具压在所述压印胶层上；将模具从压印胶层表面移除；采用干法离子刻蚀方法刻蚀经步骤三的所述灭弧玻璃片；清洗去除残留的所述压印胶层。本发明熔断器实现较好的灭弧能力，避免熔断器因电弧而烧毁，并提供较高的绝缘阻抗。
Description
技术领域
本发明涉及熔断器技术领域，具体涉及一种具有抑制电弧功能的熔断器。
背景技术
熔断器是指当电流超过规定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后，以其自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开；运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。
由于电子产品越来越向小型化，作为电路保护的熔断器也向小体积的方向发展，由此对灭弧材料的性能提出了更高的要求。在用量减少的情况下，灭弧材料需要提供同样甚至更好的灭弧能力。常规用于灭弧的材料包括石英砂、硅胶、环氧胶、多孔玻璃等。
石英砂通常适用于体积较大且能提供一个封闭的容腔的产品，一般用于管状产品；硅胶、环氧胶能够适用体积较小的产品，但灭弧效果较低。因此，本发明提供了一种用于小型熔断器的灭弧玻璃制造方法，能够实现较好的灭弧能力并保证较高的熔断后绝缘阻抗，成为本领域普通技术人员努力的方向。
发明内容
本发明目的是提供一种具有抑制电弧功能的熔断器，此具有抑制电弧功能的熔断器实现较好的灭弧能力，避免熔断器因电弧而烧毁，并提供较高的绝缘阻抗。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有抑制电弧功能的熔断器，所述熔断器由两个接线端子、陶瓷片、熔体和灭弧玻璃层组成，所述熔体位于陶瓷片表面，两个接线端子分别与熔体两端电连接，灭弧玻璃层覆盖于所述熔体表面，其特征在于：所述灭弧玻璃层为一灭弧玻璃片，此灭弧玻璃片由硼硅酸铅玻璃组成，该灭弧玻璃片与所述熔体接触的表面具有若干微纳米孔洞，该灭弧玻璃片通过以下步骤获得：
步骤一、在所述灭弧玻璃片表面通过旋涂涂覆一压印胶层；
步骤二、将下表面具有若干微纳米直径的凸点的模具压在所述压印胶层上，此时，所述模具下表面与涂覆感光胶层接触，所述凸点的直径为20~500nm，高宽比为1：1~10；通过热压法或者紫外感光法使压印胶层固化；
步骤三、将步骤二中所述模具从压印胶层表面移除；
步骤四、采用干法离子刻蚀方法刻蚀经步骤三的所述灭弧玻璃片，从而在此灭弧玻璃片表面形成若干所述微纳米孔洞，此微纳米孔洞的直径为100~200nm；
步骤五、清洗去除残留的所述压印胶层，所述压印胶层由聚甲基丙烯酸甲酯组成，所述微纳米孔洞之间的间隔为200~300nm。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：
1、上述方案中，所述微纳米孔洞的直径为100 nm或者150 nm或者200nm。
2、上述方案中，所述微纳米孔洞之间的间隔为200或者300nm。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明具有抑制电弧功能的熔断器，其获得灭弧玻璃能实现较好的灭弧能力，并提供较高的绝缘阻抗；其次，所获得孔洞大小可精确控制，分布均匀，且工艺容差较大，从而保证了产品灭弧能力的稳定性；其次，熔丝在熔断的瞬间气化形成金属蒸汽，向四周飞溅，在此过程中飞溅的金属蒸汽会形成导电通道，导电通道在两端高电压的作用下产生电弧。多孔灭弧玻璃的作用在于灭弧玻璃表面的玻璃微孔会吸附金属蒸汽，多孔玻璃吸收蒸汽的热量后会融化，包裹住金属蒸汽颗粒，阻断导电通道、抑制电弧、避免熔断器因电弧而烧毁；再次，吸附多孔灭弧玻璃的孔径及其分布对灭弧效果至关重要。孔径过小导致金属蒸汽吸附能力不足，孔径过大导致玻璃与金蒸汽接触面积不够从而导致电弧不能瞬间被抑制掉。如分布不匀则会导致灭弧能力不均，不能保证灭弧效果。所以能够得到孔径及分布可控的灭弧玻璃对于灭弧的效果至关重要。
附图说明
图1~4为本发明具有抑制电弧功能的熔断器的制造方法流程图。
以上附图中： 1、灭弧玻璃层；2、微纳米孔洞；3、压印胶层；4、凸点；5、模具。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1~3：一种具有抑制电弧功能的熔断器，所述熔断器由两个接线端子、陶瓷片、熔体和灭弧玻璃层组成，所述熔体位于陶瓷片表面，两个接线端子分别与熔体两端电连接，灭弧玻璃层覆盖于所述熔体表面，所述灭弧玻璃层为一灭弧玻璃片，此灭弧玻璃片由硼硅酸铅玻璃组成，该灭弧玻璃片通过以下步骤获得：
步骤一、在所述灭弧玻璃片表面通过旋涂涂覆一压印胶层。
步骤二、将下表面具有若干微纳米直径的凸点的模具压在所述压印胶层上，通过热压法或者紫外感光法固化感光胶层，所述模具下表面与涂覆压印胶层接触，所述凸点的直径为20~500nm，高宽比为1：1~10。
步骤三、将步骤二中所述模具从涂覆感光胶层表面移除；
步骤四、采用干法离子刻蚀方法刻蚀经步骤三的所述灭弧玻璃片，从而在此灭弧玻璃片表面形成若干微纳米孔洞，此微纳米孔洞的直径为20~500nm；高宽比为1：1~10；
步骤五、清洗去除残留的所述压印胶层。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
上述微纳米孔洞之间的间隔为孔径的1-5倍。
实施例1：灭弧玻璃的微纳米孔洞直径：100nm，孔洞间隔：200nm
| 熔断器阻值 | 测试电压 | 测试电流 | 绝缘阻抗最小值 | 备注 |
| 100~130mΩ | 125VDC | 12A | 13.2GΩ | 外观完整 |
| 100~130mΩ | 125VDC | 18A | 1.24GΩ | 外观完整 |
实施例2：灭弧玻璃的微纳米孔洞直径：200nm，孔洞间隔：300nm
| 熔断器阻值 | 测试电压 | 测试电流 | 绝缘阻抗最小值 | 备注 |
| 50~70mΩ | 125VDC | 20A | 3.64GΩ | 外观完整 |
| 50~70mΩ | 125VDC | 25A | 1.24GΩ | 外观完整 |
实施例3：灭弧玻璃的微纳米孔洞直径：150nm，孔洞间隔：300nm
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1. 一种具有抑制电弧功能的熔断器，其特征在于：所述熔断器由两个接线端子、陶瓷片、熔体和灭弧玻璃层（1）组成，所述熔体位于陶瓷片表面，两个接线端子分别与熔体两端电连接，灭弧玻璃层（1）覆盖于所述熔体表面，其特征在于：所述灭弧玻璃层（1）为一灭弧玻璃片，此灭弧玻璃片（1）由硼硅酸铅玻璃组成，该灭弧玻璃片（1）与所述熔体接触的表面具有若干微纳米孔洞（2），该灭弧玻璃片（1）通过以下步骤获得：
步骤一、在所述灭弧玻璃片（1）表面通过旋涂涂覆一压印胶层（3）；
步骤二、将下表面具有若干微纳米直径的凸点（4）的模具（5）压在所述压印胶层（3）上，此时，所述模具下表面与涂覆感光胶层接触，所述凸点的直径为20~500nm，高宽比为1：1~10；通过热压法或者紫外感光法使压印胶层固化；
步骤三、将步骤二中所述模具（5）从压印胶层（3）表面移除；
步骤四、采用干法离子刻蚀方法刻蚀经步骤三的所述灭弧玻璃片（1），从而在此灭弧玻璃片（1）表面形成若干所述微纳米孔洞（2），此微纳米孔洞（2）的直径为100~200nm；
步骤五、清洗去除残留的所述压印胶层（3），所述压印胶层（3）由聚甲基丙烯酸甲酯组成，所述微纳米孔洞（2）之间的间隔为200~300nm。
2. 根据权利要求1所述的具有抑制电弧功能的熔断器，其特征在于：所述微纳米孔洞（2）的直径为100 nm或者150 nm或者200nm。
3. 根据权利要求1或2所述的具有抑制电弧功能的熔断器，其特征在于：所述微纳米孔洞（2）之间的间隔为200或者300nm。
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