[发明专利]热双金属材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种双金属材料，特别是一种热双金属材料。

背景技术

热双金属材料是一种功能性的温度敏感材料，由两种或两种以上不同热膨胀系数的材料组成，它能根据温度变化而产生形状的变化。主要应用于温控器、低压电器和仪器仪表等领域，如用于低压断路器的过载保护，当电流过载时，导致了材料温升使双金属片产生弯曲，从而使电路导通或断开。

目前在低压电器中常用的热双金属材料(TB200/30)是由三种材料组成(见图2)，分别是主动层材料(铁镍合金)11、中间层材料(铜合金)12和被动层材料(锰镍铜合金)13，由于中间层材料12的比较薄(占总体积的5％)，在生产时必须经过多次复合才能满足物理性能的要求；因此成材率很低，材料性能的一致性也不好(整卷电阻率的偏差最高达到5.5％)。因此亟待需要开发一种新型的热双金属复合材料，易于实现批量化生产且价低质高，以满足低压电器对热双金属材料的需求。

发明内容

本发明的目的是主要解决现有技术中热双金属复合材料因中间层材料较薄所存在的复合加工困难、成材率低和物理性能(电阻率)一致性较差的问题，提供一种易于复合加工且物理性能一致性较好的热双金属复合材料。

本发明设计热双金属材料，包括主动层材料、中间层材料和被动层材料，其特征在于：主动层材料为铁镍合金(FeNi₃₆)，中间层材料为电工纯铁，被动层材料为锰镍铜合金(Mn₇₂Ni₁₀Cu₁₈)。三层材料占整体材料的体积百分比分别为主动层材料占有37±5％，中间层材料占有30±5％，被动层材料占有33±5％。本发明的优点是用上述主动层材料、中间层材料和被动层材料按上述的尺寸配比，经温复合机复合后所生产的热双金属材料的温曲率为19.0±5％MK^-1，电阻率为33±5％μΩcm。整卷(约1000kg)电阻率的偏差最大为3.75％，综合成材率提高了8％以上；材料成本下降了15％以上(按2008年7月长江金属平均价格计算)。

本发明变更了复合材料中的组元材料(中间层材料)的种类和的各组元层材料的体积百分比，优点是易于利用温复合机的复合加工、成材率的提高和产品的质优价廉。

附图说明

附图1为本发明的材料组成结构示意图；

附图2为现有的热双金属材料(TB200/30)组成结构示意图

下面结合附图和实例对本实用新型作详细说明。

具体实施方式

图中包括主动层材料1、中间层材料2和被动层材料3，其特征在于：主动层材料1为铁镍合金(FeNi₃₆)，中间层材料2为电工纯铁(主要化学成分见表1)，被动层材料3为锰镍铜合金(Mn₇₂Ni₁₀Cu₁₈)。三层材料的占整体材料的体积百分比分别为主动层材料占有37±5％，中间层材料占有30±5％，被动层材料占有33±5％。

表1中间层主要化学成分表