CN202839462U - 一种耐高温老化的热熔断体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耐高温老化的热熔断体，其包括外壳、易熔合金丝及两根金属线引脚，易熔合金丝的两端分别与两根金属线引脚焊接，在易熔合金丝及焊接处包覆助熔剂，并一同置于塑料外壳内，塑料外壳的开口处由环氧树脂密封，其中在塑料外壳的外表面上再涂一层绝缘涂层并固化。通过在塑料外壳外面浸涂的此层绝缘膜，就能有效避免高温条件下氧对产品内部的渗透，满足了热熔断体长时间高温老化寿命要求，以及新版IEC标准及国标GB9816-2008的各项要求，同时保持成本较低，加工容易的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及热保护器技术领域，特别是指一种耐高温老化的热熔断体。
背景技术
合金型热熔断体（THERMAL-LINKS），也称温度保险丝，广泛应用于电器及其组件的过热超温保护。工作原理是，当温度升高到低熔点合金丝的熔点时，合金丝熔化，并在助熔剂的帮助下，收缩成球状附在引脚上，把电路断开。
现在市场上的塑料外壳型热熔断体的结构是把焊在两根平行金属线引脚上的易熔合金丝涂覆上助熔剂，装在塑料外壳里，外壳口部用环氧树脂密封。现在通常使用的外壳材料有热塑性聚酯塑料如PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）, PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）, PC(聚碳酸酯)，还有尼龙，PPS（聚苯硫醚）, 胶木等，但存在以下问题：
1. 热塑性聚酯塑料，如PBT， PET，PC材料做外壳的热熔断体，虽成本较低，加工容易，但耐高温老化能力较差，产品在130℃下老化200小时，或120℃下400小时，热熔断体就完全失效，不能在给定的额定动作温度下动作。原因是这类塑料外壳在高温下不能阻挡外界氧气缓慢渗透进外壳内部，造成里面的助熔剂在高温下与氧接触而逐渐氧化失效。
2. 尼龙外壳制造的热熔断体虽耐高温老化性能较好，产品能耐130℃老化1000小时不失效。但自从2006年热熔断体标准IEC60691改版到IEC60691第三版修订1后, 以及中国国家标准GB9816《热熔断体的要求和应用导则》于2008年改版为GB9816-2008后，尼龙外壳的热熔断体不能符合新版标准的最高极限温度测试要求，按照新版标准的要求，热熔断体要在最高极限温度环境下做电气强度试验，包括带电部件与外壳之间施加2*Ur+1000V电压一分钟的耐压试验，因为尼龙材料在高温条件下绝缘电阻急剧下降，在极限温度下做耐压试验外壳会被击穿。
3. PPS或胶木外壳的热熔断体，虽耐高温老化性能好，但存在以下缺点：①材料较脆，柔韧性差，做分断电流试验时外壳容易爆裂。②成本高，成型加工困难,不良率高。
实用新型内容
本实用新型的目的就是解决PBT, PET等热塑性聚酯塑料外壳热熔断体耐老化性能差的缺点，而提供一种保持成本较低，加工容易，同时还有外壳柔韧性好，产品的分断电流能力较好的耐高温老化的热熔断体。
为实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种耐高温老化的热熔断体，其包括外壳、易熔合金丝及两根金属线引脚，易熔合金丝的两端分别与两根金属线引脚焊接，在易熔合金丝及焊接处包覆助熔剂，并一同置于塑料外壳内，塑料外壳的开口处由环氧树脂密封，其中：在塑料外壳的外表面上再涂一层绝缘涂层。
所述绝缘涂层的材料是在室温或高温中可固化的有机高分子材料。
所述绝缘涂层的材料为液体硅橡胶、环氧树脂、粉末环氧树脂的一种或两种及以上的组合。
所述硅橡胶为采用粘度10000 Pa. s以下的单组分或双组份的液体硅橡胶。
所述环氧树脂为双组份环氧树脂。
所述粉末环氧树脂为中温固化粉末环氧树脂或低温固化粉末环氧树脂，其中中温固化粉末的固化温度为120℃-150℃，而低温固化粉的固化温度为70℃-120℃。
采用上述方案后，本实用新型的耐高温老化的热熔断体通过在塑料外壳外面再浸涂一薄层绝缘膜，就能有效避免高温条件下氧对产品内部的渗透，满足了热熔断体长时间高温老化寿命要求，以及新版IEC标准及国标的各项要求，同时保持成本较低，加工容易的优点。
附图说明
图1是本实用新型热熔断体的局部结构剖视图；
图2是本实用新型热熔断体的局部主视图；
图3是本实用新型热熔断体的局部侧视图。
具体实施方式
配合图1至图3所示，本实用新型揭示了一种耐高温老化的热熔断体，其包括外壳2、给定熔点的易熔合金丝4及两根金属线引脚5，易熔合金丝的熔点根据产品规格需要可以是从70℃到155℃中的任一温度点，金属线可以是镀锡铜线、镀银铜线、镀锡铜包钢线等，易熔合金丝4的两端分别与两根金属线引脚5焊接，在易熔合金丝4及焊接处包覆助熔剂6，并一同置于塑料外壳2内，塑料外壳2的开口处由环氧树脂3密封，而在塑料外壳2的外表面上再涂一层绝缘涂层1，并固化绝缘涂层。
这一层绝缘涂层1的材料是在室温或高温中可固化的有机高分子材料，可以是硅橡胶，环氧树脂，粉末环氧树脂材料的一种或两种及以上的组合，其中：硅橡胶可采采用粘度10000 Pa. s以下的单组分或双组份的液体硅橡胶；环氧树脂采用双组份环氧树脂；粉末环氧树脂可采用中温固化粉末环氧树脂（固化温度120℃-150℃），或低温固化粉末环氧树脂（固化温度70-120℃）。
此耐高温老化的热熔断体具体的制造方法为：
步骤1、首先将低熔点合金拉成细丝，切成所需长度；
步骤2、将切出的易熔合金丝4的两头分别焊接在两根金属线引脚5上；
步骤3、将步骤2中包覆有助熔剂6的易熔合金丝4及两根金属线引脚5的一端装进塑料外壳2内，并在易熔合金丝表面包覆一层助熔剂，然后用环氧树脂3把塑料外壳2的开口密封起来并让环氧树脂3完全固化；
步骤4、把组件的塑料外壳2外表面涂覆一层绝缘涂层1，并固化绝缘涂层后即制成制成热熔断体元件。
当然，浸涂绝缘层1可以是元件装配封口后进行，也可以塑料外壳1预先浸涂处理后再装配。
则此耐高温老化的热熔断体具体的制造方法为：
步骤1、首先将塑料外壳2外表面涂覆一层绝缘涂层1，并固化绝缘涂层；
步骤2、将低熔点合金拉成细丝，切成所需长度；
步骤3、将切出的易熔合金丝4的两头分别焊接在两根金属线引脚5上；
步骤4、将步骤3易熔合金丝4的一端装进涂覆有绝缘涂层1的塑料外壳2内，并在易熔合金丝表面包覆一层助熔剂，然后用环氧树脂3把塑料外壳2的开口密封起来并让环氧树脂3完全固化，即制成热熔断体元件。
具体实施例：
下面结合实例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
实例1：
将成分为58%铋、42%锡的低熔点合金拉成直径为0.6mm的细丝，切成5mm长，两头分别焊接在两根金属线上，然后装进塑料外壳内，塑料外壳材料为玻纤增强PBT，在易熔合金丝及焊点表面包覆一层助熔剂，助熔剂成分为改性松香和少量活性剂，然后用环氧树脂把塑料外壳的开口密封起来并让环氧树脂完全固化。把组件的塑料外壳外表面浸入型号KHK-1的硅胶（北京科化新材料科技有限公司生产）中涂膜，经120℃固化4小时，即制成熔断温度为140±2℃的热熔断体元件。
实例2：
同实例1，但涂膜层材料改为双组份环氧树脂，型号为901A/B（博罗县强力复合材料有限公司生产）。将环氧树脂主剂和固化剂按比例搅拌均匀，把组件的塑料外壳外表面浸入涂膜，室温固化24小时， 即制成熔断温度为140±2℃的热熔断体元件。
实例3
同实例1，但涂膜层材料改为粉末环氧树脂，型号为EF-150(B) （天津市凯华绝缘材料有限公司生产）， 把组件先预热70℃，然后把塑料外壳外表面浸入粉末环氧树脂里，使表面粘上一层粉末环氧树脂，放入恒温箱110℃固化2小时，即制成熔断温度为140±2℃的热熔断体元件。
当然，当涂膜层材料为粉末环氧树脂时，塑料外壳可在室温下浸入粉末环氧树脂里，多浸入几次，同样可令其表面粘上一层粉末环氧树脂；亦或将塑料外壳或粉末环氧树脂进行静电处理后，同样可令粉末环氧树脂附着于塑料外壳表面上。
实例4
同实例1，但塑料外壳材料改为PET。
对比例1：
同实例1，但没浸涂硅胶。
对比例2：
同实例1，但塑料外壳材料为PET，没浸涂硅胶。
测试：
将上述样品分别放入恒温油槽内，油槽温度从室温以每分钟1℃的速率升温，用电阻表检测样品通断，当样品熔断时，记录下熔断温度。
每组样品15只，其中5只先测试熔断温度，其余10只放入130℃的恒温箱老化400和1000小时后，各取出5只测试熔断温度。
| 未老化时熔断温度 | 130℃环境老化400小时后熔断温度 | 130℃环境老化1000小时后熔断温度 | |
| 实例1 | 139℃ | 140℃ | 140℃ |
| 实例2 | 139℃ | 140℃ | 141℃ |
| 实例3 | 139℃ | 140℃ | 140℃ |
| 实例4 | 139℃ | 140℃ | 141℃ |
| 对比例1 | 139℃ | 160℃还不熔断 | - |
| 对比例2 | 139℃ | 160℃还不熔断 | - |
结果表明，经过浸涂绝缘膜的样品经高温老化后，性能保持在规格范围内，而没有浸涂的样品，已经失效。
Claims (6)
1.一种耐高温老化的热熔断体，其包括外壳、易熔合金丝及两根金属线引脚，易熔合金丝的两端分别与两根金属线引脚焊接，在易熔合金丝及焊接处包覆助熔剂，并一同置于塑料外壳内，塑料外壳的开口处由环氧树脂密封，其特征在于：在塑料外壳的外表面上再涂覆并固化一层绝缘涂层。
2.如权利要求1所述的一种耐高温老化的热熔断体，其特征在于：所述绝缘涂层的材料是在室温或高温中可固化的有机高分子材料。
3.如权利要求1所述的一种耐高温老化的热熔断体，其特征在于：所述绝缘涂层的材料为液体硅橡胶、环氧树脂、粉末环氧树脂的一种或两种及以上的组合。
4.如权利要求1所述的一种耐高温老化的热熔断体，其特征在于：所述硅橡胶为采用粘度10000 Pa. s以下的单组分或双组份的液体硅橡胶。
5.如权利要求1所述的一种耐高温老化的热熔断体，其特征在于：所述环氧树脂为双组份环氧树脂。
6.如权利要求1所述的一种耐高温老化的热熔断体，其特征在于：所述粉末环氧树脂为中温固化粉末环氧树脂或低温固化粉末环氧树脂，其中中温固化粉末环氧树脂的固化温度为120℃-150℃，而低温固化粉末环氧树脂的固化温度为70℃-120℃。
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| CN106229241A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 杜尧生 | 熔断电阻器 |
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