專利名稱：碳氮化硅點(diǎn)火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種點(diǎn)火器，特別涉及一種碳氮化硅點(diǎn)火器。
背景技術(shù)：
目前使用的點(diǎn)火器包括兩種類型，即碳化硅點(diǎn)火器和氮化硅點(diǎn)火器。碳化硅點(diǎn)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(diǎn)火器本體的抗沖擊、抗折、 強(qiáng)度低，在生產(chǎn)，運(yùn)輸和使用過程中損壞率高。氮化硅點(diǎn)火器由氮化硅制作而成，存在的問 題是，在溫度> 130(TC時(shí)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(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)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(diǎn)火器。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種碳氮化硅點(diǎn)火器，包括
載體、帶電極的發(fā)熱鎢絲和導(dǎo)線，載體為實(shí)體層狀結(jié)構(gòu)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(shè)置在載體的一端，導(dǎo)線與發(fā)熱鎢絲電極焊接相連。 所述的載體的一端設(shè)有一個(gè)凹槽，所述的發(fā)熱鎢絲電極設(shè)置在該凹槽的槽口上。 本實(shí)用新型碳氮化硅點(diǎn)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(huì)氧化，由于內(nèi)芯是氮化硅，又保持了點(diǎn)火器的高溫抗沖擊、抗熱震性能。

圖1是本實(shí)用新型碳氮化硅點(diǎn)火器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型中的氮化硅素坯的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式參見圖l，本實(shí)用新型的碳氮化硅點(diǎn)火器，包括載體1、帶電極2的發(fā)熱鎢絲3和導(dǎo) 線4，載體1為實(shí)體層狀結(jié)構(gòu)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(shè)置在載體的一端，導(dǎo)線4與發(fā)熱鎢絲電極2焊接相連。在載體1的一端設(shè)有一個(gè)凹槽， 發(fā)熱鎢絲電極2設(shè)置在該凹槽的槽口上。 本實(shí)用新型碳氮化硅點(diǎn)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(jī)將 模內(nèi)粉料壓成密度達(dá)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(gè)復(fù)合材料單元，每個(gè)復(fù)合材料單 元各包括由一個(gè)碳片上層、一個(gè)碳片下層和一個(gè)氮化硅素坯中間層構(gòu)成的疊層，疊層四周 各放一張?zhí)计瑢B層包覆在內(nèi)；每?jī)蓚€(gè)復(fù)合材料單元之間用石墨片隔離；然后將多個(gè)復(fù)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(qiáng)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(jié)壓制成型，每一個(gè)復(fù)合材料單元即成型為一個(gè)碳 氮化硅點(diǎn)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(jié)開始時(shí)保持真空，溫度升到1500°C 后充氮?dú)獗Ｗo(hù)。燒結(jié)壓制結(jié)束后冷卻至室溫出爐，從模框中取出的燒結(jié)件可以按復(fù)合材料 單元分離，每一個(gè)復(fù)合材料單元燒結(jié)成型后就是一個(gè)氮化硅點(diǎn)火器基體。然后將碳氮化硅 點(diǎn)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(dǎo)線與電極焊接相 連，即成為碳氮化硅點(diǎn)火器產(chǎn)品。 本實(shí)用新型的碳氮化硅點(diǎn)火器載體由三種材料結(jié)合在一起，其形成原理是，當(dāng)?shù)?化硅素坯在爐溫達(dá)到155(TC出現(xiàn)液相時(shí)，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(yīng)，隨著溫度壓力的升高及時(shí)間的效應(yīng)，在氮化硅本體密度達(dá)到99%左右時(shí)，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(quán)利要求一種碳氮化硅點(diǎn)火器，其特征在于包括載體、帶電極的發(fā)熱鎢絲和導(dǎo)線，載體為實(shí)體層狀結(jié)構(gòu)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(shè)置在載體的一端，導(dǎo)線與發(fā)熱鎢絲電極焊接相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的碳氮化硅點(diǎn)火器，其特征在于所述的載體的一端設(shè)有一個(gè)凹 槽，所述的發(fā)熱鎢絲電極設(shè)置在該凹槽的槽口上。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種碳氮化硅點(diǎn)火器，它包括載體、帶電極的發(fā)熱鎢絲和導(dǎo)線，載體為實(shí)體層狀結(jié)構(gòu)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(shè)置在載體的一端，導(dǎo)線與發(fā)熱鎢絲電極焊接相連。本實(shí)用新型的碳氮化硅點(diǎn)火器由于表層是碳化硅層，可在＞1400℃的溫度工況下工作不會(huì)氧化，由于內(nèi)芯是氮化硅，又保持了點(diǎn)火器的高溫抗沖擊、抗熱震性能。
文檔編號(hào)F23Q7/00GK201513920SQ20092006938
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2009年3月25日 優(yōu)先權(quán)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(zhǎng)明 申請(qǐng)人:上海漢源特種陶瓷有限公司