一種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于脈沖功率技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓脈沖形成線作為高功率微波，高功率X光機(jī)和激光的驅(qū)動(dòng)源，在高脈沖技術(shù)領(lǐng)域里得到了廣泛的應(yīng)用。這些應(yīng)用要求高壓脈沖形成線實(shí)現(xiàn)小型化。傳統(tǒng)的高壓脈沖形成線主要采用去離子水或變壓器油這類液態(tài)儲能介質(zhì)，儲能密度太小(遠(yuǎn)小于lj/cm3)，不但系統(tǒng)體積龐大，還需要相應(yīng)的輔助設(shè)備以保持其耐壓特性，故難以實(shí)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)。作為實(shí)現(xiàn)高壓脈沖形成線小型化發(fā)展的方向之一，高壓脈沖形成線儲能介質(zhì)材料的固態(tài)化研究日益受到重視，目前固態(tài)脈沖形成線技術(shù)已取得一定的研究進(jìn)展。
[0003]對于高壓固態(tài)脈沖形成線而言，固態(tài)儲能介質(zhì)的材料特性，介電常數(shù)的選擇和介質(zhì)塊的成型特性是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鐵電玻璃陶瓷復(fù)合材料采用高溫熔融一澆鑄一可控結(jié)晶技術(shù)可以制備出無孔隙的玻璃陶瓷介質(zhì)，在高壓固態(tài)脈沖形成線的制備中得到應(yīng)用，但是大尺寸玻璃陶瓷板材的制備難度較大，而且制備的玻璃陶瓷介質(zhì)板隨著尺寸的增加，其耐壓能力、可靠性等性能逐漸惡化。另外，隨著輸出脈沖電壓以及脈寬的增加，要求的介質(zhì)板越來越大，制備難度也越來越大。單塊玻璃陶瓷板材難以滿足性能要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下:
[0006]—種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線，包括玻璃陶瓷介質(zhì)片I，銀電極2，銅電極3和錫包銅引線4;所述的玻璃陶瓷介質(zhì)片I通過錫包銅引線4并聯(lián)連接;所述的銀電極2燒結(jié)在各個(gè)玻璃陶瓷介質(zhì)片I的兩面;所述的銅電極焊接在兩端的玻璃陶瓷介質(zhì)片I的兩面。
[0007]所述的高壓固態(tài)脈沖形成線采用環(huán)氧樹脂封裝。
[0008]所述的玻璃陶瓷介質(zhì)片I的形狀為正方體。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為:所述的高壓固態(tài)脈沖形成線的結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、輸出脈寬范圍寬;通過合理設(shè)計(jì)玻璃陶瓷介質(zhì)片的尺寸、個(gè)數(shù)、形狀及電極形式，可使所述的高壓固態(tài)脈沖形成線達(dá)到耐電壓及產(chǎn)品性能的要求。
【附圖說明】
[0010]圖1為一種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線結(jié)構(gòu)示意圖，其中，I為玻璃陶瓷介質(zhì)片，2為銀電極，3為銅電極，4為錫包銅引線。
[0011 ]圖2為所述高壓固態(tài)脈沖形成線的耐壓考核波形圖。
[0012]圖3為所述高壓固態(tài)脈沖形成線的輸出脈沖波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0014]圖1為一種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I為玻璃陶瓷介質(zhì)片，2為銀電極，3為銅電極，4為錫包銅引線。
[0015]本實(shí)用新型可以通過以下方式獲得:首先選擇合適的原料制備成玻璃陶瓷介質(zhì)片I;然后在玻璃陶瓷介質(zhì)片I的兩面采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)印刷銀漿料，再燒結(jié)成致密的銀電極2;在兩端的玻璃陶瓷介質(zhì)片I上用焊錫膏焊接銅電極3;再將各個(gè)玻璃陶瓷介質(zhì)片I表面用焊錫焊接錫包銅金屬線4，使各個(gè)玻璃陶瓷介質(zhì)片I按并聯(lián)的方式連接起來。
[0016]玻璃陶瓷介質(zhì)片I選用鈮酸鹽體系玻璃陶瓷，玻璃相為二氧化硅基玻璃，陶瓷相為NaNbO3和(Pb，Ba，Sr)Nb206，將原料按照一定比例配好，混合均勻，在1350°C_1400°C經(jīng)2-4小時(shí)熔融，澆鑄在預(yù)熱的模具中，形成玻璃介質(zhì)，在900°C_1000°C經(jīng)可控結(jié)晶熱處理，形成玻璃陶瓷介質(zhì)片；然后將玻璃陶瓷介質(zhì)片進(jìn)行切、磨和拋光處理，得到一定60mm X 60mm X 8mm的玻璃陶瓷介質(zhì)片I;在玻璃陶瓷介質(zhì)片I表面印刷銀漿后于600°C保溫40分鐘，形成結(jié)合力強(qiáng)的致密銀電極2，通過磨邊處理使銀電極2邊緣光滑;用電烙鐵和焊錫將錫包銅金屬線4焊接在玻璃陶瓷介質(zhì)片I表面，使形成并聯(lián)結(jié)構(gòu);將事先加工好的銅電極2用焊錫膏于230°C保溫10分鐘焊接在兩端的玻璃陶瓷介質(zhì)片I相應(yīng)位置上。
[0017]按比例配制好環(huán)氧樹脂，放在薄膜真空攪拌器里，攪拌2-3小時(shí)，同時(shí)抽真空，將并聯(lián)好的玻璃陶瓷介質(zhì)片放在事先做好的模具里，澆鑄環(huán)氧樹脂，135°C保溫7個(gè)小時(shí)進(jìn)行固化處理，緩慢降溫后，脫出模具成為高壓固態(tài)脈沖形成線。對制備的高壓固態(tài)脈沖形成線進(jìn)行性能測試，首先利用微秒脈沖對其進(jìn)行耐壓能力考核，測試結(jié)果如圖2，測試電壓為70kV，未發(fā)生擊穿。隨后對其脈沖輸出特性進(jìn)行測試，測試結(jié)果如圖3所示，輸出脈寬89ns，上升沿
2.3ns，下降沿32ns，具有較好的脈沖平頂特性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線，其特征在于，所述的高壓固態(tài)脈沖形成線包括玻璃陶瓷介質(zhì)片(I)，銀電極(2)，銅電極(3)和錫包銅引線(4);所述的玻璃陶瓷介質(zhì)片(I)通過錫包銅引線(4)并聯(lián)連接;所述的銀電極(2)燒結(jié)在各個(gè)玻璃陶瓷介質(zhì)片(I)的兩面;所述的銅電極焊接在兩端的玻璃陶瓷介質(zhì)片(I)的兩面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線，其特征在于，所述的高壓固態(tài)脈沖形成線采用環(huán)氧樹脂封裝。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線，其特征在于，所述的玻璃陶瓷介質(zhì)片(I)的形狀為正方體。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了屬于脈沖功率技術(shù)領(lǐng)域的一種玻璃陶瓷高壓固態(tài)脈沖形成線。所述的高壓固態(tài)脈沖形成線包括玻璃陶瓷介質(zhì)片，銀電極，銅電極和錫包銅引線；所述的玻璃陶瓷介質(zhì)片通過錫包銅引線并聯(lián)連接；所述的銀電極燒結(jié)在各個(gè)玻璃陶瓷介質(zhì)片的兩面；所述的銅電極焊接在兩端的玻璃陶瓷介質(zhì)片的兩面；所述并聯(lián)連接的玻璃陶瓷介質(zhì)片采用環(huán)氧樹脂包覆。所述的高壓固態(tài)脈沖形成線的結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、輸出脈寬范圍寬；通過合理設(shè)計(jì)玻璃陶瓷介質(zhì)片的尺寸、個(gè)數(shù)、形狀及電極形式，可使所述的高壓固態(tài)脈沖形成線達(dá)到耐電壓及產(chǎn)品性能的要求。
【IPC分類】H01S1/02
【公開號】CN205248603
【申請?zhí)枴緾N201521086592
【發(fā)明人】唐群, 張慶猛, 杜軍
【申請人】北京有色金屬研究總院
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月23日