一種耐高溫傳感器保護材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及傳感器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫材料。一種耐高溫傳感器保護材料，將47.3％～57.3％的聚四氟乙烯、10.6％～20.6％的云母砂、18.6％～28.6％的聚全氟乙丙烯和3.5％～13.5％的錫青銅按照制備工藝制得產(chǎn)品并將產(chǎn)品按特定方式截取后套設(shè)于傳感器探頭上進行加溫封裝。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有優(yōu)良的耐高低溫、耐磨損和耐氣候性能，產(chǎn)品容易加工，與傳感器的金屬引腳和導(dǎo)線絕緣材質(zhì)均能在使用溫度范圍內(nèi)嚴密結(jié)合，確保了傳感器的信號傳輸穩(wěn)定性，延長了傳感器的使用壽命。
【專利說明】
一種耐高溫傳感器保護材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及傳感器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫封裝材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 溫度傳感器制造領(lǐng)域目前通常采用如電子膠水、陶瓷膠水作為封裝材料對傳感器 進行封裝。這類材料由于與傳感器的金屬引腳和導(dǎo)線不能在使用溫度范圍內(nèi)嚴密結(jié)合，較 容易使傳感器產(chǎn)生信號失真，甚至失靈的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于，提供一種耐高溫傳感器保護材料，解決以上技術(shù)問題。
[0004] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0005] -種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，采用如下材料組分制備而成：
[0006] 聚四氟乙烯 47.3%~57.3%; 八付砂 10.6%~20.6%; 聚全氟乙丙烯 18.6%~28.6%; 錫青銅 3.5%~13.5%。
[0007] 優(yōu)選的，有如下材料組分配比：
[0008] 聚四氟乙烯 52.3%; 石母砂 15.6%； 聚全氟乙丙烯 23.6%; 錫青銅 8.5%。
[0009] 本發(fā)明采用聚四氟乙烯、云母砂、聚全氟乙丙襲和錫青銅作為制備原料，以一定配 比制成適用于傳感器外殼與導(dǎo)線和引腳牢固連接的封裝材料，克服了傳統(tǒng)工藝制成的傳感 器封裝材料對于溫度適應(yīng)性低的缺點，延長了傳感器的使用壽命，傳統(tǒng)傳感器只能使用2 年，而經(jīng)過改良封裝材料制成的傳感器使用壽命延長至10年以上，使得工業(yè)設(shè)備及民用產(chǎn) 品的使用年限大大延長，間接降低了維修成本，提升了技術(shù)裝備的技術(shù)水平。
[0010] 本發(fā)明的組分中使用的聚四氟乙烯構(gòu)成材料主體，其具有優(yōu)異的抗酸堿性能，幾 乎不溶于所有有機溶劑，同時也具有一定的耐高溫特點，摩擦系數(shù)極低，使得本發(fā)明的產(chǎn)品 在實際使用中，具有較為光滑的外表，間接增加了耐磨損的性能；組分中使用的云母砂不僅 增加了產(chǎn)品的外觀色澤，由于其具有堅硬耐磨的性能，為成型產(chǎn)品的機械性能起到了增強 作用；組分中使用的聚全氟乙丙烯是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的可熔融加工的聚合 物，是一種線型聚合物，其大分子鏈完全由氟元素和碳元素構(gòu)成，具有杰出的耐高低溫性、 耐化學性、電絕緣性、防粘性和耐候性，其中最杰出的是電絕緣性能，優(yōu)異的電絕緣特性和 易加工性能使得其在絕緣保護材料領(lǐng)域占有重要的地位；組分中使用的錫青銅是以錫為主 要合金元素的青銅，依靠其優(yōu)良的流動性和耐磨性，增強了產(chǎn)品的易加工性能。
[0011] 本發(fā)明采用如下制備工藝步驟制成所述保護材料：
[0012] 1)稱取定量組分配方作為制備材料，對制備材料進行烘烤，以便除去材料中微量 的水分；
[0013] 2)在步驟1)基礎(chǔ)上將烘烤后的材料投入注塑料機內(nèi)進行攪拌，使其充分混合；
[0014] 3)注塑料機內(nèi)的擠出頭溫度調(diào)整至物料熔合所需溫度，并持續(xù)一定時間熔合后使 物料擠出成型為管狀料件成品。
[0015] 所述工藝步驟1)中的烘烤溫度為30 °C~50 °C，優(yōu)選40 °C。
[0016] 所述工藝步驟1)中的烘烤時間為600s~800s，優(yōu)選700s。
[0017] 所述工藝步驟2)中的物料投入的先后秩序為聚四氟乙烯、云母砂、錫青銅、聚全 氟乙丙烯，使材料混合更為充分。
[0018] 所述工藝步驟2)中的注塑料機的攪拌溫度為45°C~65°C，優(yōu)選60°C。
[0019] 所述工藝步驟2)中的攪拌持續(xù)時間為25分鐘~60分鐘，優(yōu)選30分鐘。
[0020] 所述工藝步驟3)中的注塑料機的擠出溫度為85°C~95°C。
[0021] 所述工藝步驟3)中的注塑料機的物料熔融時間持續(xù)45分鐘~60分鐘，優(yōu)選60 分鐘。
[0022] 本發(fā)明通過如下使用步驟進行實際應(yīng)用：
[0023] 1)將成型后的管狀料件進行斷件處理，裁剪長度按照實際使用所需長度；
[0024] 2)將斷件后的產(chǎn)品穿設(shè)于傳感器探頭外部，并將包括傳感器探頭、傳感器探頭引 腳、與引腳連接的導(dǎo)線線芯以及部分導(dǎo)線絕緣層包覆??；
[0025] 3)在步驟2)的基礎(chǔ)上對產(chǎn)品進行加溫，使得管狀料件在高溫下熔融后與探頭、探 頭引腳、與引腳連接的導(dǎo)線線芯和部分覆蓋住的導(dǎo)線絕緣層有機結(jié)合，熔成一體；
[0026] 4)對步驟3)處理并結(jié)合熔成一體的產(chǎn)品進行降溫退火處理，制得封裝后的傳感 器產(chǎn)品。
[0027] 所述使用步驟3)中的加溫溫度為420 °C~480 °C，優(yōu)選450 °C。
[0028] 所述使用步驟3)中的加溫融合的持續(xù)時間為5s~8s，優(yōu)選5s。
[0029] 所述使用步驟4)中的退火溫度為150°C~180°C。
[0030] 所述使用步驟4)中的退火持續(xù)時間為2分鐘~5分鐘，優(yōu)選3分鐘。
[0031] 有益效果：由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有優(yōu)良的耐高低溫、耐磨損和耐氣候 性能，產(chǎn)品容易加工，與傳感器的金屬引腳和導(dǎo)線絕緣材質(zhì)均能在使用溫度范圍內(nèi)嚴密結(jié) 合，確保了傳感器的信號傳輸穩(wěn)定性，延長了傳感器的使用壽命。
【附圖說明】
[0032] 圖1為本發(fā)明應(yīng)用于實際中的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示進一步闡述本發(fā)明。
[0034] 一種耐高溫傳感器保護材料，采用如下材料組分制備而成：
[0035] 聚四氟乙烯 47,3%~57.3%;
[0036] 厶付砂 10.6%~20.6%; 聚全氟乙丙烯 18.6%~28.6%; 錫青銅 3.5%~13.5%。
[0037] 本發(fā)明采用聚四氟乙烯、云母砂、聚全氟乙丙襲和錫青銅作為制備原料，以一定配 比制成適用于傳感器外殼與導(dǎo)線和引腳牢固連接的封裝材料，克服了傳統(tǒng)工藝制成的傳感 器封裝材料對于溫度適應(yīng)性低的缺點，延長了傳感器的使用壽命，傳統(tǒng)傳感器只能使用2 年，而經(jīng)過改良封裝材料制成的傳感器使用壽命延長至10年以上，使得工業(yè)設(shè)備及民用產(chǎn) 品的使用年限大大延長，間接降低了維修成本，提升了技術(shù)裝備的技術(shù)水平。
[0038] 本發(fā)明的組分中使用的聚四氟乙烯構(gòu)成材料主體，其具有優(yōu)異的抗酸堿性能，幾 乎不溶于所有有機溶劑，同時也具有一定的耐高溫特點，摩擦系數(shù)極低，使得本發(fā)明的產(chǎn)品 在實際使用中，具有較為光滑的外表，間接增加了耐磨損的性能；組分中使用的云母砂不僅 增加了產(chǎn)品的外觀色澤，由于其具有堅硬耐磨的性能，為成型產(chǎn)品的機械性能起到了增強 作用；組分中使用的聚全氟乙丙烯是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的可熔融加工的聚合 物，是一種線型聚合物，其大分子鏈完全由氟元素和碳元素構(gòu)成，具有杰出的耐高低溫性、 耐化學性、電絕緣性、防粘性和耐候性，其中最杰出的是電絕緣性能，優(yōu)異的電絕緣特性和 易加工性能使得其在絕緣保護材料領(lǐng)域占有重要的地位；組分中使用的錫青銅是以錫為主 要合金元素的青銅，依靠其優(yōu)良的流動性和耐磨性，增強了產(chǎn)品的易加工性能。
[0039] 本發(fā)明采用如下制備工藝步驟制成保護材料：
[0040] 1)稱取定量組分配方作為制備材料，對制備材料進行烘烤，以便_除去材料中微 量的水分，其中烘烤溫度為30°c~50°C，烘烤時間為600s~800s ;
[0041] 2)在步驟1)基礎(chǔ)上將烘烤后的材料投入注塑料機內(nèi)進行攪拌，使其充分混合，投 入秩序先后為聚四氟乙烯、云母砂、錫青銅、聚全氟乙丙烯，其中，物料在注塑料機中的攪拌 溫度為45 °C~65 °C，并持續(xù)攪拌25分鐘~60分鐘；
[0042] 3)注塑料機內(nèi)的擠出頭溫度調(diào)整為85 °C~95 °C，并持續(xù)45分鐘~60
[0043] 分鐘的熔融后使物料擠出成型為管狀料件成品。本發(fā)明通過如下使用步驟進行實 際應(yīng)用：
[0044] 1)將成型后的管狀料件進行斷件處理，裁剪長度按照實際使用所需長度；
[0045] 2)將斷件后的產(chǎn)品穿設(shè)于傳感器探頭外部，并將包括傳感器探頭、傳感器探頭引 腳、與引腳連接的導(dǎo)線線芯以及部分導(dǎo)線絕緣層包覆??；
[0046] 3)在步驟2)的基礎(chǔ)上對產(chǎn)品進行加溫，加溫溫度為420°C~480°C，加溫融合的持 續(xù)時間為5s~8s，使得管狀料件在高溫下熔融后與探頭、探頭引腳、與引腳連接的導(dǎo)線線 芯和部分覆蓋住的導(dǎo)線絕緣層有機結(jié)合，熔成一體；
[0047] 4)對步驟3)處理并結(jié)合熔成一體的產(chǎn)品進行降溫退火處理，退火溫度為150°C~ 180°C，退火持續(xù)時間為2分鐘~5分鐘，制得封裝后的傳感器產(chǎn)品。
[0048] 本發(fā)明根據(jù)配比和制備工藝有如下實施例：
[0049] 實施例1 :選取材料組分及配比為：47.3%的聚四氟乙烯，15.6%的云母砂， 23. 6%的聚全氟乙丙烯，13. 5%的錫青銅。將選定配比的組分材料先進行700s時長的烘 烤，烘烤溫度為40°C，以便除去組分中含有的微量水分，使組分在混合攪拌時不會因水分的 原因而影響組分的性質(zhì)和混合、熔融時的物化性質(zhì)；然后將組分材料依照先后順序投入到 注塑機內(nèi)進行攪拌，攪拌部的工作溫度為60°C，攪拌時長持續(xù)30分鐘；調(diào)整擠出部的溫度， 并持續(xù)熔融60分鐘后擠出物料成型為管狀料件成品。
[0050] 實施例2 :選取材料組分及配比為：52. 3%的聚四氟乙烯，15. 6%的云母砂， 23. 6%的聚全氟乙丙烯，8. 5%的錫青銅。將選定配比的組分材料先進行700s時長的烘烤， 烘烤溫度為40°C，以便除去組分中含有的微量水分，使組分在混合攪拌時不會因水分的原 因而影響組分的性質(zhì)和混合、熔融時的物化性質(zhì)；然后將組分材料依照先后順序投入到注 塑機內(nèi)進行攪拌，攪拌部的工作溫度為60°C，攪拌時長持續(xù)30分鐘；調(diào)整擠出部的溫度，并 持續(xù)熔融60分鐘后擠出物料成型為管狀料件成品。
[0051] 實施例3 :選取材料組分及配比為：57. 3%的聚四氟乙烯，12. 6%的云母砂， 20. 6%的聚全氟乙丙烯，9. 5%的錫青銅。將選定配比的組分材料先進行700s時長的烘烤， 烘烤溫度為40°C，以便除去組分中含有的微量水分，使組分在混合攪拌時不會因水分的原 因而影響組分的性質(zhì)和混合、熔融時的物化性質(zhì)；然后將組分材料依照先后順序投入到注 塑機內(nèi)進行攪拌，攪拌部的工作溫度為60°C，攪拌時長持續(xù)30分鐘；調(diào)整擠出部的溫度，并 持續(xù)熔融60分鐘后擠出物料成型為管狀料件成品。
[0052] 參照圖1，本發(fā)明應(yīng)用于實際中的實施例如下：
[0053] 產(chǎn)品使用前對管狀料件進行斷件。在傳感器探頭1外部設(shè)置本發(fā)明所制成的管狀 料件2,管狀料件2已經(jīng)經(jīng)過斷件處理，將管狀料件2套設(shè)于探頭1上，并且探頭1距離料件 2的一端開口 1mm，料件2的另一端開口位于探頭導(dǎo)線的外層絕緣層302外，距離絕緣層破 口處2_~4_，然后使用450°C的高溫進行加溫熔合，熔合時長為5秒，使管狀料件2與探 頭1、探頭金屬引腳4、探頭導(dǎo)線的線芯301和絕緣層302充分地有機結(jié)合，熔成一體后形成 封裝完成的傳感器成品；對傳感器成品進行時長3分鐘的退火，退火溫度為150°C，使產(chǎn)品 各個部位的熔合結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固，化學性質(zhì)更為穩(wěn)定。
[0054] 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變 化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
【主權(quán)項】
1. 一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，采用如下材料組分制備而成： 聚四氣乙婦 47.3%~57.3%; 云母砂 10.6%~20.后％; 聚全氣乙丙嫌 18.6%~28.6〇/〇; 錫青銅 3.5%~13.5%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，制備材料組分配 比如下： 聚四氣石帰 52.3%; 云母砂 15.6%; 聚全氣乙丙帰 23.6%; 錫青銅 8.5%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，采用如下制備工 藝步驟制成所述保護材料： 1) 稱取定量組分配方作為制備材料，對制備材料進行烘烤，^便_除去材料中微量的 水分； 2) 在步驟1)基礎(chǔ)上將烘烤后的材料投入注塑料機內(nèi)進行攬拌，使其充分混合； 3) 注塑料機的溫度調(diào)整至工作溫度，并持續(xù)一定時間后使物料擠出成型為管狀料件成 品。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，所述工藝步驟1) 中的烘烤溫度為30°C~50°C，； 烘烤持續(xù)時間為600s~800s。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，所述工藝步驟2) 中的物料投入秩序的先后順序為聚四氣乙締、云母砂、錫青銅、聚全氣乙丙締。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，所述工藝步驟2) 中的注塑料機的攬拌溫度為45°C~65°C ; 攬拌持續(xù)時間為25分鐘~60分鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求3至6任一項所述的一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，所述工 藝步驟3)中注塑料機的擠出溫度為85°C~95°C，物料烙融時間持續(xù)45分鐘~60分鐘。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，本發(fā)明通過如下 使用步驟進行實際應(yīng)用： 1) 將成型后的管狀料件進行斷件處理，裁剪長度按照實際使用所需長度； 2) 將斷件后的產(chǎn)品穿設(shè)于傳感器探頭外部，并將包括傳感器探頭、傳感器探頭引腳、與 引腳連接的導(dǎo)線線忍W及部分導(dǎo)線絕緣層包覆??； 3) 在步驟2)的基礎(chǔ)上對產(chǎn)品進行加溫，使得管狀料件在高溫下烙融后與探頭、探頭引 腳、與引腳連接的導(dǎo)線線忍和部分覆蓋住的導(dǎo)線絕緣層有機結(jié)合，烙成一體； 4) 對步驟3)處理并結(jié)合烙成一體的產(chǎn)品進行降溫退火處理，制得封裝后的傳感器產(chǎn) 品。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，所述步驟3)中的 加溫溫度為420°C~480°C，加溫融合的持續(xù)時間為5s~8s。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種耐高溫傳感器保護材料，其特征在于，所述步驟3)中的 退火溫度為150°C~180°C，退火持續(xù)時間為2分鐘~5分鐘。
【文檔編號】C08L27/18GK105838002SQ201510020312
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月15日
【發(fā)明人】陸善江, 劉豐瑋, 陳正彬
【申請人】上海歆嘉機電有限公司