專利名稱：碳氮化硅點火器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種點火器，特別涉及一種碳氮化硅點火器。
背景技術：
目前使用的點火器包括兩種類型，即碳化硅點火器和氮化硅點火器。碳化硅點火 器由碳化硅制作而成，可在> 140(TC的工況下工作，但碳化硅點火器本體的抗沖擊、抗折、 強度低，在生產(chǎn)，運輸和使用過程中損壞率高。氮化硅點火器由氮化硅制作而成，存在的問 題是，在溫度> 130(TC時抗氧化性能低，使用過程中容易出現(xiàn)本體開裂，影響產(chǎn)品的使用壽

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，就是為了解決上述問題，提供一種碳氮化硅點火器。
為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案一種碳氮化硅點火器，包括
載體、帶電極的發(fā)熱鎢絲和導線，載體為實體層狀結構件，包括氮化硅內(nèi)芯、碳化硅表層以
及夾在氮化硅內(nèi)芯和碳化硅表層之間的碳氮化硅過渡層，發(fā)熱鎢絲嵌裝在氮化硅內(nèi)芯中，
發(fā)熱鎢絲電極設置在載體的一端，導線與發(fā)熱鎢絲電極焊接相連。 所述的載體的一端設有一個凹槽，所述的發(fā)熱鎢絲電極設置在該凹槽的槽口上。 本實用新型碳氮化硅點火器由于表層是碳化硅層，可在> 1400°C的溫度工況下工 作不會氧化，由于內(nèi)芯是氮化硅，又保持了點火器的高溫抗沖擊、抗熱震性能。

圖1是本實用新型碳氮化硅點火器的剖視結構示意圖； 圖2是本實用新型中的氮化硅素坯的剖視結構示意圖。
具體實施方式參見圖l，本實用新型的碳氮化硅點火器，包括載體1、帶電極2的發(fā)熱鎢絲3和導 線4，載體1為實體層狀結構件，包括氮化硅內(nèi)芯11、碳化硅表層12以及夾在氮化硅內(nèi)芯和 碳化硅表層之間的碳氮化硅過渡層13，發(fā)熱鎢絲3嵌裝在氮化硅內(nèi)芯11中，發(fā)熱鎢絲電極 2設置在載體的一端，導線4與發(fā)熱鎢絲電極2焊接相連。在載體1的一端設有一個凹槽， 發(fā)熱鎢絲電極2設置在該凹槽的槽口上。 本實用新型碳氮化硅點火器的制作方法是 將氮化硅粉85% _93%重量、氧化釔粉6% _12%重量和氧化鋁粉1% -3%重量混 合均勻，壓制成氮化硅素坯。具體作法是氮化硅粉分二次倒入模具中，第一次倒二分之一 重量，將平面刮平，布上鎢絲后倒另一半粉，刮平粉后將上壓頭放入素坯模，用60噸壓機將 模內(nèi)粉料壓成密度達45-50%的成型素坯。如圖2所示。 將聚乙烯醇2% _5%重量與蒸餾水95% _98%重量加熱攪勻制成調(diào)和液，將碳粉
395% _98%重量與硅粉5% _2%重量混合均勻制成基料，再將上述調(diào)和液倒入基料中攪拌 均勻成漿料，然后將上述漿料倒入模具中壓制成碳片； 將上述氮化硅素坯與裁切成方塊的碳片組成多個復合材料單元，每個復合材料單 元各包括由一個碳片上層、一個碳片下層和一個氮化硅素坯中間層構成的疊層，疊層四周 各放一張?zhí)计瑢B層包覆在內(nèi)；每兩個復合材料單元之間用石墨片隔離；然后將多個復合 材料單元疊放在一起放在模具中壓緊(模具用耐高溫的高強度石墨制作)，在最上層放一 只石墨壓頭，然后置于真空熱壓爐中燒結壓制成型，每一個復合材料單元即成型為一個碳 氮化硅點火器基體。具體作法是由室溫在60分鐘內(nèi)加熱至150(TC，然后施加10噸壓力； 再在40分鐘內(nèi)加熱至168(TC，然后將壓力增加到30噸；再在20分鐘內(nèi)加熱至180(TC，維 持30噸壓力不變并在180(TC下繼續(xù)加熱30分鐘；燒結開始時保持真空，溫度升到1500°C 后充氮氣保護。燒結壓制結束后冷卻至室溫出爐，從模框中取出的燒結件可以按復合材料 單元分離，每一個復合材料單元燒結成型后就是一個氮化硅點火器基體。然后將碳氮化硅 點火器基體包含發(fā)熱鎢絲電極的一端(即凹槽端)打磨至露出電極，將導線與電極焊接相 連，即成為碳氮化硅點火器產(chǎn)品。 本實用新型的碳氮化硅點火器載體由三種材料結合在一起，其形成原理是，當?shù)?化硅素坯在爐溫達到155(TC出現(xiàn)液相時，包在外面的碳片在高壓之下與氮化硅中的游離硅 發(fā)生了反應，隨著溫度壓力的升高及時間的效應，在氮化硅本體密度達到99%左右時，其表 面已形成一層碳化硅，在靠近氮化硅處形成碳氮化硅過渡層。
權利要求一種碳氮化硅點火器，其特征在于包括載體、帶電極的發(fā)熱鎢絲和導線，載體為實體層狀結構件，包括氮化硅內(nèi)芯、碳化硅表層以及夾在氮化硅內(nèi)芯和碳化硅表層之間的碳氮化硅過渡層，發(fā)熱鎢絲嵌裝在氮化硅內(nèi)芯中，發(fā)熱鎢絲電極設置在載體的一端，導線與發(fā)熱鎢絲電極焊接相連。
2. 如權利要求1所述的碳氮化硅點火器，其特征在于所述的載體的一端設有一個凹 槽，所述的發(fā)熱鎢絲電極設置在該凹槽的槽口上。
專利摘要本實用新型提供了一種碳氮化硅點火器，它包括載體、帶電極的發(fā)熱鎢絲和導線，載體為實體層狀結構件，包括氮化硅內(nèi)芯、碳化硅表層以及夾在氮化硅內(nèi)芯和碳化硅表層之間的碳氮化硅過渡層，發(fā)熱鎢絲嵌裝在氮化硅內(nèi)芯中，發(fā)熱鎢絲電極設置在載體的一端，導線與發(fā)熱鎢絲電極焊接相連。本實用新型的碳氮化硅點火器由于表層是碳化硅層，可在＞1400℃的溫度工況下工作不會氧化，由于內(nèi)芯是氮化硅，又保持了點火器的高溫抗沖擊、抗熱震性能。
文檔編號F23Q7/00GK201513920SQ20092006938
公開日2010年6月23日 申請日期2009年3月25日 優(yōu)先權日2009年3月25日
發(fā)明者包春華, 曠建平, 楊雪峰, 葛衛(wèi), 陳長明 申請人:上海漢源特種陶瓷有限公司