一种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于脉冲功率技术领域，特别涉及一种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线。
【背景技术】
[0002]高压脉冲形成线作为高功率微波，高功率X光机和激光的驱动源，在高脉冲技术领域里得到了广泛的应用。这些应用要求高压脉冲形成线实现小型化。传统的高压脉冲形成线主要采用去离子水或变压器油这类液态储能介质，储能密度太小(远小于lj/cm3)，不但系统体积庞大，还需要相应的辅助设备以保持其耐压特性，故难以实现紧凑的结构。作为实现高压脉冲形成线小型化发展的方向之一，高压脉冲形成线储能介质材料的固态化研究日益受到重视，目前固态脉冲形成线技术已取得一定的研究进展。
[0003]对于高压固态脉冲形成线而言，固态储能介质的材料特性，介电常数的选择和介质块的成型特性是关键环节。铁电玻璃陶瓷复合材料采用高温熔融一浇铸一可控结晶技术可以制备出无孔隙的玻璃陶瓷介质，在高压固态脉冲形成线的制备中得到应用，但是大尺寸玻璃陶瓷板材的制备难度较大，而且制备的玻璃陶瓷介质板随着尺寸的增加，其耐压能力、可靠性等性能逐渐恶化。另外，随着输出脉冲电压以及脉宽的增加，要求的介质板越来越大，制备难度也越来越大。单块玻璃陶瓷板材难以满足性能要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下:
[0006]—种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线，包括玻璃陶瓷介质片I，银电极2，铜电极3和锡包铜引线4;所述的玻璃陶瓷介质片I通过锡包铜引线4并联连接;所述的银电极2烧结在各个玻璃陶瓷介质片I的两面;所述的铜电极焊接在两端的玻璃陶瓷介质片I的两面。
[0007]所述的高压固态脉冲形成线采用环氧树脂封装。
[0008]所述的玻璃陶瓷介质片I的形状为正方体。
[0009]本实用新型的优点为:所述的高压固态脉冲形成线的结构紧凑、可靠性高、输出脉宽范围宽;通过合理设计玻璃陶瓷介质片的尺寸、个数、形状及电极形式，可使所述的高压固态脉冲形成线达到耐电压及产品性能的要求。
【附图说明】
[0010]图1为一种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线结构示意图，其中，I为玻璃陶瓷介质片，2为银电极，3为铜电极，4为锡包铜引线。
[0011 ]图2为所述高压固态脉冲形成线的耐压考核波形图。
[0012]图3为所述高压固态脉冲形成线的输出脉冲波形图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0014]图1为一种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线结构示意图。其中，I为玻璃陶瓷介质片，2为银电极，3为铜电极，4为锡包铜引线。
[0015]本实用新型可以通过以下方式获得:首先选择合适的原料制备成玻璃陶瓷介质片I;然后在玻璃陶瓷介质片I的两面采用丝网印刷技术印刷银浆料，再烧结成致密的银电极2;在两端的玻璃陶瓷介质片I上用焊锡膏焊接铜电极3;再将各个玻璃陶瓷介质片I表面用焊锡焊接锡包铜金属线4，使各个玻璃陶瓷介质片I按并联的方式连接起来。
[0016]玻璃陶瓷介质片I选用铌酸盐体系玻璃陶瓷，玻璃相为二氧化硅基玻璃，陶瓷相为NaNbO3和(Pb，Ba，Sr)Nb206，将原料按照一定比例配好，混合均匀，在1350°C_1400°C经2-4小时熔融，浇铸在预热的模具中，形成玻璃介质，在900°C_1000°C经可控结晶热处理，形成玻璃陶瓷介质片；然后将玻璃陶瓷介质片进行切、磨和抛光处理，得到一定60mm X 60mm X 8mm的玻璃陶瓷介质片I;在玻璃陶瓷介质片I表面印刷银浆后于600°C保温40分钟，形成结合力强的致密银电极2，通过磨边处理使银电极2边缘光滑;用电烙铁和焊锡将锡包铜金属线4焊接在玻璃陶瓷介质片I表面，使形成并联结构;将事先加工好的铜电极2用焊锡膏于230°C保温10分钟焊接在两端的玻璃陶瓷介质片I相应位置上。
[0017]按比例配制好环氧树脂，放在薄膜真空搅拌器里，搅拌2-3小时，同时抽真空，将并联好的玻璃陶瓷介质片放在事先做好的模具里，浇铸环氧树脂，135°C保温7个小时进行固化处理，缓慢降温后，脱出模具成为高压固态脉冲形成线。对制备的高压固态脉冲形成线进行性能测试，首先利用微秒脉冲对其进行耐压能力考核，测试结果如图2，测试电压为70kV，未发生击穿。随后对其脉冲输出特性进行测试，测试结果如图3所示，输出脉宽89ns，上升沿
2.3ns，下降沿32ns，具有较好的脉冲平顶特性。
【主权项】
1.一种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线，其特征在于，所述的高压固态脉冲形成线包括玻璃陶瓷介质片(I)，银电极(2)，铜电极(3)和锡包铜引线(4);所述的玻璃陶瓷介质片(I)通过锡包铜引线(4)并联连接;所述的银电极(2)烧结在各个玻璃陶瓷介质片(I)的两面;所述的铜电极焊接在两端的玻璃陶瓷介质片(I)的两面。2.根据权利要求1所述的一种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线，其特征在于，所述的高压固态脉冲形成线采用环氧树脂封装。3.根据权利要求1所述的一种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线，其特征在于，所述的玻璃陶瓷介质片(I)的形状为正方体。
【专利摘要】本实用新型公开了属于脉冲功率技术领域的一种玻璃陶瓷高压固态脉冲形成线。所述的高压固态脉冲形成线包括玻璃陶瓷介质片，银电极，铜电极和锡包铜引线；所述的玻璃陶瓷介质片通过锡包铜引线并联连接；所述的银电极烧结在各个玻璃陶瓷介质片的两面；所述的铜电极焊接在两端的玻璃陶瓷介质片的两面；所述并联连接的玻璃陶瓷介质片采用环氧树脂包覆。所述的高压固态脉冲形成线的结构紧凑、可靠性高、输出脉宽范围宽；通过合理设计玻璃陶瓷介质片的尺寸、个数、形状及电极形式，可使所述的高压固态脉冲形成线达到耐电压及产品性能的要求。
【IPC分类】H01S1/02
【公开号】CN205248603
【申请号】CN201521086592
【发明人】唐群, 张庆猛, 杜军
【申请人】北京有色金属研究总院
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月23日