專利名稱：氮化硅復合發(fā)熱體及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電熱元件，尤其涉及一種氮化硅復合發(fā)熱體及其制作方法。
背景技術：
到目前為止，高強度Si3N4陶瓷加熱片，是把鎢絲壓入Si3N4粉體內進行燒結而成， 但缺點在于1.鎢絲為金屬導體，與Si3N4粉體之間存在明顯界面，燒結后很難成為一體，高溫下易斷路；2.金屬表面在Si3N4分眾燒結有氧化層，不易燒成整體；3.金屬與Si3N4粉體的熱膨脹系數(shù)不一樣，在反復加熱，冷卻的過程中，出現(xiàn)斷路的概率很大；4.鎢絲在Si3N4粉體內燒結電阻值變化很大，對電阻值很難精確控制；5.不能使用大直徑的鎢絲，直徑越大的鎢絲，越容易斷路；6.成品率很難控制；7.不適合制作高功率的加熱片。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種氮化硅復合發(fā)熱體，不存在金屬與氮化硅界面，強度高、不易短路、斷路，安全性高。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述氮化硅復合發(fā)熱體的制作方法，采用震蕩燒結工藝，將金屬粉體與氮化硅粉體燒結一體，獲得性能佳的發(fā)熱體，適合制作大功率的復合發(fā)熱體。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氮化硅復合發(fā)熱體，其包括發(fā)熱源及發(fā)熱本體， 發(fā)熱本體包括粉體組分銅、鉬、鎳及氮化硅，發(fā)熱源包括粉體組分鎢，上述各粉體組分重量份如下銅2-4份、鉬25-30份、鎳15-20份、氮化硅6_23份、及鎢35-40份。本發(fā)明還提供一種上述氮化硅復合發(fā)熱體的制作方法，包括如下步驟步驟1、提供原料粉體并制備鎢粉坯體，原料粉體包括鎢35-40份、銅2-4份、鉬 25-30份、鎳15-20份、及氮化硅6-23份；步驟2、制作氮化硅坯體將銅、鉬、鎳、及氮化硅粉體按比例混合，放入金屬模具中壓制，形成氮化硅坯體；步驟3、毛坯成型將鎢粉坯體放入氮化硅坯體中，加壓，使得鎢粉坯體完全包裹于氮化硅坯體中，制得毛坯；步驟4、震蕩燒結；步驟5、冷卻，制得氮化硅復合發(fā)熱體。步驟1中將鎢粉體放入模具中進行壓制，形成鎢粉坯體，備用。所述鎢粉坯體為發(fā)熱源坯體，氮化硅坯體為發(fā)熱本體坯體。
所述步驟3中，采用模具將鎢粉坯體壓制在氮化硅坯體中，該模具中間設有插銷， 通過該插銷將鎢粉坯體包裹于氮化硅毛坯中，壓制制得坯體。步驟4中采用雙向熱壓震蕩燒結爐以60-150噸雙向壓力對毛坯進行震蕩燒結，燒結溫度為1500-1800°C。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的氮化硅復合發(fā)熱體，將多種經特質可控電阻的金屬粉體壓入氮化硅粉體內，經震蕩燒結，使粉體與粉體之間相互很好地嵌合一體，成品合格率高，獲得的發(fā)熱體內不存在任何燒結后的界面，使強度大大提高，不易斷路、短路，安全性大大提高，適合制作大功率的加熱片，可最大效率實現(xiàn)電熱轉換。


下面結合附圖，通過對本發(fā)明的具體實施方式
詳細描述，將使本發(fā)明的技術方案及其他有益效果顯而易見。附圖中，圖1為本發(fā)明的氮化硅復合發(fā)熱體的制作方法流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的氮化硅復合發(fā)熱體，包括發(fā)熱本體及發(fā)熱源，該氮化硅復合發(fā)熱體由金屬粉體及陶瓷粉體震蕩燒結而成，各粉體組分及其重量份如下銅(Cu) 2-4份、鉬 (Mo) 25-30份、鎢(W) 35-40份、鎳(Ni) 15-20份、及氮化硅(Si3N4)6-23份。其中陶瓷粉體為氮化硅粉體，與銅、鉬及鎳粉體等作為發(fā)熱本體的原料組分，鎢粉體作為發(fā)熱源的原料組分。如圖1所示，本發(fā)明氮化硅復合發(fā)熱體的制作方法，包括如下步驟步驟1、提供原料粉體并制備鎢粉坯體，各原料粉體包括鎢35-40份、銅2_4份、 鉬25-30份、鎳15-20份、及氮化硅6-23份。鎢粉坯體的制備將鎢粉體放入模具中進行壓制，形成鎢粉坯體，備用，該鎢粉坯體為發(fā)熱源坯體。步驟2、制作氮化硅坯體將銅、鉬、鎳、及氮化硅粉體按比例混合，放入金屬模具中壓制，形成氮化硅坯體，該氮化硅坯體即為發(fā)熱本體坯體。步驟3、毛坯成型將上述預先壓制成的鎢粉坯體放入氮化硅坯體中，采用特制模具將鎢粉坯體壓制在氮化硅坯體中，該特制模具是在現(xiàn)有技術采用的模具上通過在其中間設插銷改良制成，通過該插銷可順利將鎢粉坯體壓制包裹于氮化硅坯體中，再次加壓，制得毛坯，該毛坯即為所述發(fā)熱體毛坯。步驟4、震蕩燒結；采用雙向熱壓震蕩燒結爐，將上述制成的毛坯放入其中，抽真空，充氮氣，以60-150噸雙向壓力、一定振蕩頻率對坯體進行震蕩燒結，振蕩頻率視產品尺寸而定，燒結溫度為1500-1800°C。采用雙向熱壓震蕩燒結，可很好將毛坯中的氮化硅粉體與鎢粉體緊密融合，促使氮化硅坯體與鎢粉坯體更好組合成一體，而不存在燒結界面。步驟5、冷卻，制得氮化硅復合發(fā)熱體，該制得的氮化硅復合發(fā)熱體，其內部均勻， 不存在所述金屬粉體與氮化硅粉體界面，強度高、不易短路、斷路，安全性高。綜上所述，本發(fā)明的氮化硅復合發(fā)熱體，將多種經特質可控電阻的金屬粉體壓入氮化硅粉體內，經震蕩燒結，使粉體與粉體之間相互很好地嵌合一體，成品合格率高，獲得的發(fā)熱體內不存在任何燒結后的界面，使強度大大提高，不易斷路、短路，安全性大大提高， 適合制作大功率的加熱片，可最大效率實現(xiàn)電熱轉換。 以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發(fā)明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明后附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種氮化硅復合發(fā)熱體，其特征在于，其包括發(fā)熱源及發(fā)熱本體，發(fā)熱本體包括粉體組分銅、鉬、鎳及氮化硅，發(fā)熱源包括粉體組分鎢，上述各粉體組分重量份如下銅2-4 份、鉬25-30份、鎳15-20份、氮化硅6-23份、及鎢；35_40份。
2.一種氮化硅復合發(fā)熱體的制作方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1、提供原料粉體并制備鎢粉坯體，原料粉體包括鎢35-40份、銅2-4份、鉬25-30 份、鎳15-20份、及氮化硅6-23份；步驟2、制作氮化硅坯體將銅、鉬、鎳、及氮化硅粉體按比例混合，放入金屬模具中壓制，形成氮化硅毛坯；步驟3、毛坯成型將鎢粉坯體放入氮化硅坯體中，加壓，使得鎢粉坯體完全包裹于氮化硅坯體中，制得毛坯；步驟4、震蕩燒結；步驟5、冷卻，制得氮化硅復合發(fā)熱體。
3.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，步驟1中將鎢粉體放入模具中進行壓制，形成鎢粉坯體，備用。
4.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述鎢粉坯體為發(fā)熱源坯體，氮化硅坯體為發(fā)熱本體坯體。
5.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述步驟3中，采用模具將鎢粉坯體壓制在氮化硅坯體中，該模具中間設有插銷，通過該插銷將鎢粉坯體包裹于氮化硅毛坯中，壓制制得坯體。
6.如權利要求2所述的制作方法，其特征在于，步驟4中采用雙向熱壓震蕩燒結爐以 60-150噸雙向壓力對毛坯進行震蕩燒結，燒結溫度為1500-1800°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氮化硅復合發(fā)熱體及其制作方法，該氮化硅復合發(fā)熱體包括發(fā)熱源及發(fā)熱本體，發(fā)熱本體包括粉體組分銅、鉬、鎳及氮化硅，發(fā)熱源包括粉體組分鎢，上述各粉體組分重量份如下銅2-4份、鉬25-30份、鎳15-20份、氮化硅6-23份、及鎢35-40份。其制作方法包括步驟1、提供原料粉體并制備鎢粉坯體；步驟2、制作氮化硅坯體；步驟3、毛坯成型；步驟4、震蕩燒結；步驟5、冷卻。本發(fā)明的氮化硅復合發(fā)熱體，將多種經特質可控電阻的金屬粉體壓入氮化硅粉體內，經震蕩燒結，使粉體與粉體之間相互很好地嵌合一體，成品合格率高，獲得的發(fā)熱體內不存在任何燒結后的界面，使強度大大提高，不易斷路、短路，安全性大大提高，適合制作大功率的加熱片，可最大效率實現(xiàn)電熱轉換。
文檔編號H05B3/12GK102300347SQ20111019600
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權日2011年7月13日
發(fā)明者鄧湘凌 申請人:鄧湘凌