[实用新型]碳氮化硅点火器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种点火器，特别涉及一种碳氮化硅点火器。

背景技术

目前使用的点火器包括两种类型，即碳化硅点火器和氮化硅点火器。碳化硅点火器由碳化硅制作而成，可在＞1400℃的工况下工作，但碳化硅点火器本体的抗冲击、抗折、强度低，在生产，运输和使用过程中损坏率高。氮化硅点火器由氮化硅制作而成，存在的问题是，在温度＞1300℃时抗氧化性能低，使用过程中容易出现本体开裂，影响产品的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是为了解决上述问题，提供一种碳氮化硅点火器。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种碳氮化硅点火器，包括载体、带电极的发热钨丝和导线，载体为实体层状结构件，包括氮化硅内芯、碳化硅表层以及夹在氮化硅内芯和碳化硅表层之间的碳氮化硅过渡层，发热钨丝嵌装在氮化硅内芯中，发热钨丝电极设置在载体的一端，导线与发热钨丝电极焊接相连。

所述的载体的一端设有一个凹槽，所述的发热钨丝电极设置在该凹槽的槽口上。

本实用新型碳氮化硅点火器由于表层是碳化硅层，可在＞1400℃的温度工况下工作不会氧化，由于内芯是氮化硅，又保持了点火器的高温抗冲击、抗热震性能。

附图说明

图1是本实用新型碳氮化硅点火器的剖视结构示意图；

图2是本实用新型中的氮化硅素坯的剖视结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的碳氮化硅点火器，包括载体1、带电极2的发热钨丝3和导线4，载体1为实体层状结构件，包括氮化硅内芯11、碳化硅表层12以及夹在氮化硅内芯和碳化硅表层之间的碳氮化硅过渡层13，发热钨丝3嵌装在氮化硅内芯11中，发热钨丝电极2设置在载体的一端，导线4与发热钨丝电极2焊接相连。在载体1的一端设有一个凹槽，发热钨丝电极2设置在该凹槽的槽口上。

本实用新型碳氮化硅点火器的制作方法是：

将氮化硅粉85％-93％重量、氧化钇粉6％-12％重量和氧化铝粉1％-3％重量混合均匀，压制成氮化硅素坯。具体作法是：氮化硅粉分二次倒入模具中，第一次倒二分之一重量，将平面刮平，布上钨丝后倒另一半粉，刮平粉后将上压头放入素坯模，用60吨压机将模内粉料压成密度达45-50％的成型素坯。如图2所示。

将聚乙烯醇2％-5％重量与蒸馏水95％-98％重量加热搅匀制成调和液，将碳粉95％-98％重量与硅粉5％-2％重量混合均匀制成基料，再将上述调和液倒入基料中搅拌均匀成浆料，然后将上述浆料倒入模具中压制成碳片；

将上述氮化硅素坯与裁切成方块的碳片组成多个复合材料单元，每个复合材料单元各包括由一个碳片上层、一个碳片下层和一个氮化硅素坯中间层构成的叠层，叠层四周各放一张碳片将叠层包覆在内；每两个复合材料单元之间用石墨片隔离；然后将多个复合材料单元叠放在一起放在模具中压紧(模具用耐高温的高强度石墨制作)，在最上层放一只石墨压头，然后置于真空热压炉中烧结压制成型，每一个复合材料单元即成型为一个碳氮化硅点火器基体。具体作法是：由室温在60分钟内加热至1500℃，然后施加10吨压力；再在40分钟内加热至1680℃，然后将压力增加到30吨；再在20分钟内加热至1800℃，维持30吨压力不变并在1800℃下继续加热30分钟；烧结开始时保持真空，温度升到1500℃后充氮气保护。烧结压制结束后冷却至室温出炉，从模框中取出的烧结件可以按复合材料单元分离，每一个复合材料单元烧结成型后就是一个氮化硅点火器基体。然后将碳氮化硅点火器基体包含发热钨丝电极的一端(即凹槽端)打磨至露出电极，将导线与电极焊接相连，即成为碳氮化硅点火器产品。

本实用新型的碳氮化硅点火器载体由三种材料结合在一起，其形成原理是，当氮化硅素坯在炉温达到1550℃出现液相时，包在外面的碳片在高压之下与氮化硅中的游离硅发生了反应，随着温度压力的升高及时间的效应，在氮化硅本体密度达到99％左右时，其表面已形成一层碳化硅，在靠近氮化硅处形成碳氮化硅过渡层。