CN110517837A - 一种采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，包括保险主体，所述保险主体包括第一保护部、传导部以及第二保护部，第一保护部与第二保护部之间通过中间的传导部连接导通，所述传导部采用具有超导热、超导电功能的石墨烯材料制成。本发明具有过压、过流、过热、过载、多重保护，线路异常时保险器件进入动作状态，可将电路断开，起到绝对的安全效果。

Description

一种采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险
技术领域
本发明涉及一种保险，具体涉及一种采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险。
背景技术
目前市场上使用的自恢复保险（PTC或NTC或高分子），仅仅是在过压，过流，过热情况下起到保护作用，当线路异常时保险动作完之后保险本身是没有绝对断开的，只是进入了一个高阻状态，由于保险两端电压还在维持而此时的保险本体温度是在持续升高，如果短时间没有进行及时解除异常情况下，保险会出现二次毁坏甚至保险炸开；
目前国内自恢复保险动作原理为A,热敏电阻器是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，当温度增加到居里温度点或以上时，其电阻值呈阶跃式增加，可达到4～10个数量级。温度的变化可以由流过热敏电阻的电流来获得，也可以由外界输入热能或者这二者的迭加来获得。B,材料通常用作高电阻的优良绝缘体，而陶瓷热敏电阻是以钛酸钡为基，掺杂其它的多晶陶瓷材料制造而成的，具有较低的电阻及优良的半导特性，通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到此目的。在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代，因而得到了一定数量产生导电性的自由电子。C,热敏电阻效应，也就是电阻值阶跃增高的原因，在于材料组织是由许多小的微晶构成的，在晶粒的界面上，即所谓的晶粒边界(晶界)上形成势垒，阻碍电子越界进入到相邻区域中去，因此而产生高的电阻。这种效应在温度低时被抵消，在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动，而这种效应在高温时，介电常数和极化强度大幅度地降低，导致势垒及电阻大幅度地增高，呈现出强烈的PTC效应。
目前国内使用范围教广的自恢复温控器，该器件仅仅是在温度超过标准情况下起到很好的保护作用，而在过压、过流，过载情况下温控器是难以有效的快速进行动作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，能够有效的将自恢复保险与自恢复温控两者的优点有效的组合为一个器件，利用石墨烯的超导热，超导电，将器件很好的结合一起，达到保护作用。
本发明是通过以下技术方案来实现的：一种采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，包括保险主体，所述保险主体包括第一保护部、传导部以及第二保护部，第一保护部与第二保护部之间通过中间的传导部连接导通，所述传导部采用具有超导热、超导电功能的石墨烯材料制成。
作为优选的技术方案，所述第一保护部采用一陶瓷热敏电阻。
作为优选的技术方案，所述陶瓷热敏电阻以钛酸钡为基，掺杂其它的多晶陶瓷材料制造而成。
作为优选的技术方案，所述第二保护部采用一金属感温弹片。
作为优选的技术方案，所述金属感温弹片包括两块金属弹片，分别为第一金属弹片、第二金属弹片。
作为优选的技术方案，所述第一金属弹片与第二金属弹片之间互相连接导通。
作为优选的技术方案，所述第一金属弹片与第二金属弹片为两块就有不同温度点的金属片。
作为优选的技术方案，石墨烯将陶瓷热敏电阻与金属感温弹片连接导通。
本发明的有益效果是：本发明有效的将自恢复保险与自恢复温控两者的优点有效的组合为一个器件，利用石墨烯的超导热，超导电，将器件很好的结合一起，达到保护作用,工作原理为，电流经过陶瓷热敏电阻器再经过石墨烯，再经过金属感温弹片，只要有一个系数异常，产品将进入动作状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的第一保护部的结构示意图；
图3为本发明的传导部的结构示意图；
图4为本发明的第二保护部的结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1和图2所示，包括保险主体，所述保险主体包括第一保护部1、传导部2以及第二保护部3，第一保护部1与第二保护部3之间通过中间的传导部2连接导通，传导部2采用具有超导热、超导电功能的石墨烯材料制成。
本实施例中，如图2所示，第一保护部1采用一陶瓷热敏电阻，陶瓷热敏电阻以钛酸钡为基，掺杂其它的多晶陶瓷材料制造而成。具有较低的电阻及优良的半导特性，通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到此目的。在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代，因而得到了一定数量产生导电性的自由电子。
热敏电阻效应，也就是电阻值阶跃增高的原因，在于材料组织是由许多小的微晶构成的，在晶粒的界面上，即所谓的晶粒边界(晶界)上形成势垒，阻碍电子越界进入到相邻区域中去，因此而产生高的电阻。这种效应在温度低时被抵消，在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动，而这种效应在高温时，介电常数和极化强度大幅度地降低，导致势垒及电阻大幅度地增高，呈现出强烈的PTC效应。
如图4所示，第二保护部2采用一金属感温弹片，金属感温弹片包括两块金属弹片4，分别为第一金属弹片、第二金属弹片。两个金属弹片的温度点不相同，当温度异常时其中一个金属弹片断开，从而电路断开。
其中，第一金属弹片与第二金属弹片之间互相连接导通，第一金属弹片与第二金属弹片为两块就有不同温度点的金属片，石墨烯将陶瓷热敏电阻与金属感温弹片连接导通。
本发明利用目前国内外陶瓷或者高分子的动作原理与国内外的温控器动作原理，加上石墨烯自有的超导性能，利用这里原理有效的组合为一种新型保护器件，该器件可以起到绝对的安全保护电路。
本发明的有益效果是：本发明有效的将自恢复保险与自恢复温控两者的优点有效的组合为一个器件，利用石墨烯的超导热，超导电，将器件很好的结合一起，达到保护作用,工作原理为，电流经过陶瓷热敏电阻器再经过石墨烯，再经过金属感温弹片，只要有一个系数异常，产品将进入动作状态。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，其特征在于：包括保险主体，所述保险主体包括第一保护部、传导部以及第二保护部，第一保护部与第二保护部之间通过中间的传导部连接导通，所述传导部采用具有超导热、超导电功能的石墨烯材料制成。
2.如权利要求1所述的采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，其特征在于：所述第一保护部采用一陶瓷热敏电阻。
3.如权利要求2所述的采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，其特征在于：所述陶瓷热敏电阻以钛酸钡为基，掺杂其它的多晶陶瓷材料制造而成。
4.如权利要求1所述的采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，其特征在于：所述第二保护部采用一金属感温弹片。
5.如权利要求4所述的采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，其特征在于：所述金属感温弹片包括两块金属弹片，分别为第一金属弹片、第二金属弹片。
6.如权利要求5所述的采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，其特征在于：所述第一金属弹片与第二金属弹片之间互相连接导通。
7.如权利要求5或6所述的采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，其特征在于：所述第一金属弹片与第二金属弹片为两块就有不同温度点的金属片。
8.如权利要求1所述的采用石墨烯能自我断开式的高灵敏度自恢复保险，其特征在于：石墨烯将陶瓷热敏电阻与金属感温弹片连接导通。
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