含能桥丝发火电阻及其制作工艺的制作方法

文档序号:23141635发布日期:2020-12-01 13:19阅读:711来源:国知局

本发明涉及火工品点火技术领域,具体提供一种含能桥丝发火电阻及其制作工艺。



背景技术:

目前,市面上常见的发火电阻或其它发火器件,都需要在桥丝或器件上蘸上一层引爆药,但由于引爆药较敏感,容易在生产储存或运输使用环节出现爆炸事故,安全性较差。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

为了克服上述缺陷,本发明提供了一种含能桥丝发火电阻及其制作工艺,该制作工艺简单可靠,并且经该制作工艺制得的发火电阻具有结构新颖、合理,阻值精度高、功率稳定度高,瞬间爆发能量大,使用安全性能高等优点。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种含能桥丝发火电阻,包括载体层、合金发热层和焊接铜箔层,所述合金发热层和所述焊接铜箔层各分别通过一胶体层固定压合于所述载体层的正反两面上,且所述载体层、所述胶体层、所述合金发热层和所述焊接铜箔层还一起构成一贴箔基板;在所述贴箔基板上设置有多个分别贯穿所述合金发热层和所述焊接铜箔层正反两面的通孔,并在多个所述通孔中各分别镀满第一连接铜层,以及在所述贴箔基板的相对两立侧上分别镀上第二连接铜层,在所述合金发热层正面上镀上第三连接铜层,且多个所述第一连接铜层、两个所述第二连接铜层、所述第三连接铜层、所述合金发热层和所述焊接铜箔层还彼此间相互连通;另外,在所述第二连接铜层、所述第三连接铜层、以及所述焊接铜箔层上还分别镀上镍金层;在所述载体层和所述合金发热层中的至少一个上设置有细微金属粉体,且在所述合金发热层的正面上还固定胶接有一低熔点合金层。

作为本发明的进一步改进,所述载体层采用耐高温环氧玻璃纤维布或者陶瓷基板,且所述载体层的厚度为200~600μm;

所述胶体层的厚度为1~50μm,所述合金发热层的厚度为3~30μm,所述焊接铜箔层的厚度为5~50μm;

位于所述第二连接铜层、所述第三连接铜层、以及所述焊接铜箔层上的所述镍金层的厚度一致,均为1~30μm。

作为本发明的进一步改进,在所述合金发热层上制作有桥丝线,在所述焊接铜箔层上制作有焊接图形。

作为本发明的进一步改进,在所述载体层或者所述合金发热层上设置有所述细微金属粉体,所述细微金属粉体采用镁粉、铝粉、钛粉和铁粉中的至少一种,且所述细微金属粉体的粒度为500nm~50μm。

作为本发明的进一步改进,所述低熔点合金层的厚度为5~30μm。

本发明还提供了一种所述含能桥丝发火电阻的制作工艺,按如下步骤进行:

s1:准备一张载体层和一张合金发热层,并在所述载体层和所述合金发热层中的至少一个上设置有细微金属粉体;

s2:在所述载体层的正反两面上各分别涂布一层胶体层,并在位于正面的一所述胶体层上叠放上所述合金发热层,在位于反面的另一所述胶体层上叠放上一张焊接铜箔层,叠放排版后进行高温压制处理,得到贴箔基板;

s3:先根据设计要求在所述贴箔基板上加工出多个通孔,多个所述通孔的两端分别对应的贯穿所述合金发热层和所述焊接铜箔层的正反两面,然后再对所述贴箔基板的相对两立侧进行切割处理,得到两个修整侧;随后再对多个所述通孔、两个所述修整侧、以及所述合金发热层正面局部进行金属化处理,以实现在多个所述通孔中分别镀满第一连接铜层,在两个所述修整侧上分别镀上第二连接铜层,以及在所述合金发热层正面上镀上第三连接铜层,且多个所述第一连接铜层、两个所述第二连接铜层、所述第三连接铜层、所述合金发热层和所述焊接铜箔层还彼此间相互连通,得到中间板a;

s4:在所述中间板a的所述合金发热层上制作出桥丝线图形,以及在所述焊接铜箔层上制作出焊接图形,得到中间板b;

s5:将所述中间板b切割成若干个片粒,然后在每一所述片粒上并除所述桥丝线图形及所述焊接图形之外的余下部位上均分别电镀上镍金层,得到发火电阻半成品;

s6:在每一所述发火电阻半成品的所述合金发热层上胶接固定有一低熔点合金层,即得到所述含能桥丝发火电阻成品。

作为本发明的进一步改进,在所述载体层的内部埋设有所述细微金属粉体,或者,在所述合金发热层的正面上胶封有所述细微金属粉体;

所述细微金属粉体采用镁粉、铝粉、钛粉和铁粉中的至少一种,且所述细微金属粉体的粒度为500nm~50μm。

作为本发明的进一步改进,所述载体层采用耐高温环氧玻璃纤维布或者陶瓷基板,且所述载体层的厚度为200~600μm;

所述胶体层的厚度为1~50μm,所述合金发热层的厚度为3~30μm,所述焊接铜箔层的厚度为5~50μm;

位于所述第二连接铜层、所述第三连接铜层、以及所述焊接铜箔层上的所述镍金层的厚度一致,均为1~30μm;

所述低熔点合金层的厚度为5~30μm。

作为本发明的进一步改进,上述步骤s2中所进行的高温压制处理参数为:压制温度300~400℃,压制力20~50kg/cm2,压制时间5~10h;

上述步骤s5中,所述片粒的尺寸为:长度1.2~5mm,宽度0.6~3mm。

本发明的有益效果是:本发明通过在所述载体层或者所述合金发热层上设置细微金属粉体,以及在所述合金发热层正面上固定胶接有低熔点合金层,那么当所述合金发热层发热熔化时,可实现所述合金发热层、所述细微金属粉体及所述低熔点合金层产生的能量瞬间叠加爆发的功效,即可瞬间产生一高达500mj以上的能量,从而可实现即使不在点火电阻上蘸点火药、也能达到火工品点火起爆的效果,大大提升了火工品于生产、储存、运输、使用等环节上的操作安全性能。

附图说明

图1为本发明所述含能桥丝发火电阻第一实施例的剖面结构示意图;

图2为本发明所述含能桥丝发火电阻第二实施例的剖面结构示意图。

结合附图,作以下说明:

1—载体层;2—胶体层;3—合金发热层;4—焊接铜箔层;50—第一连接铜层;51—第二连接铜层;52—第三连接铜层;6—镍金层;7—细微金属粉体;8—低熔点合金层。

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技艺的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。于本说明书中所述的“第一”、“第二”、“第三”、“a”、“b”等仅为便于叙述明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1:

请参阅附图1所示,其为本发明所述含能桥丝发火电阻第一实施方式的剖面结构示意图。

本实施例所述的含能桥丝发火电阻包括载体层1、合金发热层3和焊接铜箔层4,所述合金发热层3和所述焊接铜箔层4各分别通过一胶体层2固定压合于所述载体层1的正反两面上,且所述载体层1、所述胶体层2、所述合金发热层3和所述焊接铜箔层4还一起构成一贴箔基板;在所述贴箔基板上设置有多个分别贯穿所述合金发热层3和所述焊接铜箔层4正反两面的通孔,并在多个所述通孔中各分别镀满第一连接铜层50,以及在所述贴箔基板的相对两立侧上分别镀上第二连接铜层51,在所述合金发热层3正面上镀上第三连接铜层52,且多个所述第一连接铜层50、两个所述第二连接铜层51、所述第三连接铜层52、所述合金发热层3和所述焊接铜箔层4还彼此间相互连通;另外,在所述第二连接铜层51、所述第三连接铜层52、以及所述焊接铜箔层4上还分别镀上镍金层6;特别的,在所述载体层1上设置有细微金属粉体7,且在所述合金发热层3的正面上还固定胶接有一低熔点合金层8。

在本实施例中,优选的,所述载体层1采用耐高温环氧玻璃纤维布或者陶瓷基板,且所述载体层1的厚度为200~600μm;所述胶体层2的厚度为1~50μm,所述合金发热层3的厚度为3~30μm,所述焊接铜箔层4的厚度为5~50μm;

位于所述第二连接铜层51、所述第三连接铜层52、以及所述焊接铜箔层4上的所述镍金层6的厚度一致,均为1~30μm。

优选的,在所述合金发热层3上制作有桥丝线,所述桥丝线的形状可根据客户要求设计成i形、ⅱ形、s形、m形和ω形等形状,但又不局限于上述形状;在所述焊接铜箔层4上制作有焊接图形。

优选的,所述细微金属粉体7采用镁粉、铝粉、钛粉和铁粉中的至少一种(即采用单个粉体或者多种粉体混合),且所述细微金属粉体7的粒度为500nm~50μm;

所述低熔点合金层8采用镁、铝、锡、铜等单体或者合金,所述低熔点合金层8的厚度为5~30μm。

另外,本实施例所述含能桥丝发火电阻的制作工艺为:

s1:准备一张载体层1,并在所述载体层1上设置有细微金属粉体7,具体制作方法为:先在所述载体层1上开盲窗,再将所述细微金属粉体7填充于所述盲窗中,并确保所述细微金属粉体7与所述载体层1相齐平即可;

s2:在所述载体层1的正反两面上各分别涂布一层胶体层2,并在位于正面的一所述胶体层2上叠放上一张合金发热层3,在位于反面的另一所述胶体层2上叠放上一张焊接铜箔层4,叠放排版后进行:压制温度为300~400℃、压制力为20~50kg/cm2、且压制时间为5~10h的高温压制处理,得到贴箔基板;

s3:先根据设计要求在所述贴箔基板上加工出多个通孔,多个所述通孔的两端分别对应的贯穿所述合金发热层3和所述焊接铜箔层4的正反两面,然后再对所述贴箔基板的相对两立侧进行切割处理,得到两个修整侧;随后再对多个所述通孔、两个所述修整侧、以及所述合金发热层3正面局部进行金属化处理,以实现在多个所述通孔中分别镀满第一连接铜层50,在两个所述修整侧上分别镀上第二连接铜层51,以及在所述合金发热层3正面上镀上第三连接铜层52,且多个所述第一连接铜层50、两个所述第二连接铜层51、所述第三连接铜层52、所述合金发热层3和所述焊接铜箔层4还彼此间相互连通,得到中间板a;

s4:在所述中间板a的所述合金发热层3上制作出桥丝线图形,所述桥丝线的形状可根据客户要求设计成i形、ⅱ形、s形、m形和ω形等形状,但又不局限于上述形状;以及在所述焊接铜箔层4上制作出焊接图形,得到中间板b;

s5:将所述中间板b切割成若干个片粒,所述片粒的尺寸为:长度1.2~5mm,宽度0.6~3mm(片粒的外形尺寸是根据客户需求定制,并不拘限于上述尺寸数据);然后在每一所述片粒上并除所述桥丝线图形及所述焊接图形之外的余下部位上均分别电镀上镍金层6,得到发火电阻半成品;

s6:在每一所述发火电阻半成品的所述合金发热层3上胶接固定有一低熔点合金层8,即得到所述含能桥丝发火电阻成品。

实施例2:

请参阅附图2所示,其为本发明所述含能桥丝发火电阻第二实施方式的剖面结构示意图。

实施例2所述的含能桥丝发火电阻结构与实施例1所述的含能桥丝发火电阻结构基本相同,主要区别在于:实施例2所述的含能桥丝发火电阻结构中,是在所述合金发热层3上设置有细微金属粉体7。

另外,本实施例2所述含能桥丝发火电阻的制作工艺为:

s1:准备一张载体层1和一张合金发热层3,并在所述合金发热层3的正面上胶封有细微金属粉体7;

s2:在所述载体层1的正反两面上各分别涂布一层胶体层2,并在位于正面的一所述胶体层2上叠放上所述合金发热层3,在位于反面的另一所述胶体层2上叠放上一张焊接铜箔层4,叠放排版后进行:压制温度为300~400℃、压制力为20~50kg/cm2、且压制时间为5~10h的高温压制处理,得到贴箔基板;

s3:先根据设计要求在所述贴箔基板上加工出多个通孔,多个所述通孔的两端分别对应的贯穿所述合金发热层3和所述焊接铜箔层4的正反两面,然后再对所述贴箔基板的相对两立侧进行切割处理,得到两个修整侧;随后再对多个所述通孔、两个所述修整侧、以及所述合金发热层3正面局部进行金属化处理,以实现在多个所述通孔中分别镀满第一连接铜层50,在两个所述修整侧上分别镀上第二连接铜层51,以及在所述合金发热层3正面上镀上第三连接铜层52,且多个所述第一连接铜层50、两个所述第二连接铜层51、所述第三连接铜层52、所述合金发热层3和所述焊接铜箔层4还彼此间相互连通,得到中间板a;

s4:在所述中间板a的所述合金发热层3上制作出桥丝线图形,所述桥丝线的形状可根据客户要求设计成i形、ⅱ形、s形、m形和ω形等形状,但又不局限于上述形状;以及在所述焊接铜箔层4上制作出焊接图形,得到中间板b;

s5:将所述中间板b切割成若干个片粒,所述片粒的尺寸为:长度1.2~5mm,宽度0.6~3mm(片粒的外形尺寸是根据客户需求定制,并不拘限于上述尺寸数据);然后在每一所述片粒上并除所述桥丝线图形及所述焊接图形之外的余下部位上均分别电镀上镍金层6,得到发火电阻半成品;

s6:在每一所述发火电阻半成品的所述合金发热层3上胶接固定有一低熔点合金层8,即得到所述含能桥丝发火电阻成品。

此外,对于实现“在所述合金发热层3上设置有细微金属粉体7”,除上述制作方法外(即先在所述合金发热层3正面上胶封上所述细微金属粉体7后、再制作出桥丝线图形),也可采取:先在所述合金发热层3上制作出桥丝线图形后,再在桥丝线图形上胶封上所述细微金属粉体7;具体根据生产设计来定。

本发明所述含能桥丝发火电阻的工作原理为:

1)当在所述载体层1上设有所述细微金属粉体7时:

利用所述合金发热层3横截面积大、电阻小的特性,可使得发热桥丝电流瞬间达到10~50安培,即使得发热桥丝瞬间发热熔化,但由于有高温胶体层2和低熔点合金层8的包覆,熔融了的桥丝还在继续发热,并且当能量聚集到一定程度后,埋设在所述载体层1内的所述细微金属粉体7也受热剧烈燃烧、释放能量,届时,位于外层的所述低熔点合金层8也受热熔化,所述合金发热层3聚集的热量、及所述低熔点合金层8产生的能量一起瞬间向外爆发,并传递给起爆药,达到绝佳的起爆效果。

2)当在所述合金发热层3上设有所述细微金属粉体7时:

利用所述合金发热层3横截面积大、电阻小的特性,可使得发热桥丝电流瞬间达到10~50安培,即使得发热桥丝瞬间发热熔化,但由于有高温胶体层2和低熔点合金层8的包覆,熔融了的桥丝还在继续发热,并且当能量聚集到一定程度后,设置在发热桥丝上的所述细微金属粉体7也受热剧烈燃烧、释放能量,届时,位于外层的所述低熔点合金层8也受热熔化,所述合金发热层3聚集的热量、以及所述低熔点合金层8产生的能量一起瞬间向外爆发,并传递给起爆药,达到绝佳的起爆效果。

总之,本发明通过在所述载体层或者所述合金发热层上设置细微金属粉体,以及在所述合金发热层正面上固定胶接有低熔点合金层,那么当所述合金发热层发热熔化时,可实现所述合金发热层、所述细微金属粉体及所述低熔点合金层产生的能量瞬间叠加爆发的功效,即可瞬间产生一高达500mj以上的能量,从而可实现即使不在点火电阻上蘸点火药、也能达到火工品点火起爆的效果,大大提升了火工品于生产、储存、运输、使用等环节上的操作安全性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,但并不用于限制本发明,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为在本发明的保护范围内。

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