一种特种陶瓷点火装置的制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷点火器领域，尤其涉及一种特种陶瓷点火装置的制备方法。
背景技术
陶瓷点火器是利用压电效应为理论基础、以压电陶瓷为介质而生产的手动点火装置，通过两块压电陶瓷猛烈撞击(在按下按钮时)来产生瞬间的高压电流，多用于各种燃气具。
在使用者进行烹饪时，需要用到点火器对燃气灶具进行点火处理，根据点火器技术的日益成熟，现在市场上出现了陶瓷点火器，然而现有的陶瓷点火器在制备完成后，降低陶瓷点火器的着火率，从而影响使用者使用陶瓷点火器对燃气灶具进行一次快速点火，陶瓷点火器打击后易出现断火现象，继而需要使用者进行二次打击点火，甚至多次打击点火，继而降低陶瓷点火器的点火效率。
因此，有必要提供一种特种陶瓷点火装置的制备方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种特种陶瓷点火装置的制备方法，解决了现有陶瓷点火器在制备完成后，降低陶瓷点火器着火率的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种特种陶瓷点火装置，包括：点火器外壳，所述点火器外壳的内腔填充有导热浆料，所述点火器外壳内腔的底部一体加工有压电座，所述点火器外壳内腔的顶部一体加工有压电头，所述点火器外壳内腔右侧的中心处一体成型有高压导线，所述高压导线的内腔缠绕有连接股线，所述连接股线远离高压导线的一端贯穿点火器外壳并钎焊有电极，所述电极远离连接股线的一端钎焊有加热丝。
优选的，所述点火器外壳的形状设置为矩形，所述压电头的形状设置为圆柱体，所述压电头的顶端一体加工有限位盘，所述限位盘的横截面积大于压电头的横截面积。
优选的，所述点火器外壳表壁的四周均竖向一体成型有加强筋，所述加强筋的数量至少为十二根，所述点火器外壳和加强筋的材质均相同且为陶瓷。
优选的，所述高压导线接线端的四周均一体成型有加强条，所述加强条沿高压导线的中心处呈圆周状结构分布。
优选的，所述连接股线的数量为两根，所述连接股线沿高压导线内腔的中心处呈双股缠绕状态分布，所述连接股线的材质为铜。
一种特种陶瓷点火装置的制备方法，其制备步骤如下：
选料——混料——烘干合成——球磨粉碎——压制成型——烧制——超声波清洗——极化——样品检测——打击检验——成品扫码入库；
选料：使用者按照60％-75％氧化铝、0.5％-1.5％碳酸钙、20％-35％氮化硅、2％-5％添加剂、4％-8％氮化硼、2％-5％滑石粉、0.8％-2％烧结助剂和洁净水进行等比选料；
混料：接着使用者将60％-75％氧化铝、0.5％-1.5％碳酸钙、20％-35％氮化硅、2％-5％添加剂、4％-8％氮化硼、2％-5％滑石粉依次放入电动搅拌器内，接着使用者再加注等量的洁净水，将配料进行搅拌均匀，直至配料搅拌成粘稠状，继而得到导热浆料；
烘干合成：使用者再将混料完成的导热浆料放入烘干箱内进行预热烧制烘干，且烘干箱的烘干温度范围介于150-220℃，且烘干时间范围介于3-6h，直至导热浆料内部无水分为止；
球磨粉碎：，接着使用者将烘干完成的配料混合物放至球磨机内进行粉碎研磨，则球磨机的粉碎研磨时间范围介于4-8h，使配料混合物的研磨粉末颗粒直径范围介于2000-3000目，直至粉碎研磨为齑粉状；
压制成型：使用者再将粉碎后的配料粉末置入素胚内，接着使用者将加热丝嵌入配料粉末内部，接着使用者使用压制机对粉末配料进行压制成饼状；
烧制：将压制完成的素胚放至热压炉内进行烧制，热压炉烧制过程中，且使用者使用真空机将热压炉进行抽空作业；
超声波清洗：接着使用者使用超声波清洗机对烧制完成的配料进行超声波清洗作业，在配料内部污物和杂质进行空化处理，使污物层被分散、乳化和剥离；
极化：清洗后的配料置入陶瓷外壳内部，接着使用者依次将加热丝、电极和连接股线之间进行钎焊处理，接着使用者向陶瓷外壳内部施加直流极化电场，在极化过程中，极化电场大小主要取决于压电陶瓷的矫顽场Ec，极化电场一定要大于Ec,才能使电畴转向，沿外场方向排列，一般为Ec的2-3倍，而Ec的大小与陶瓷组成、结构有关，对四方相PZT系材料，Ec随Zr/Ti比减小而增大，在三方向区域，Ec随Zr/Ti比的变化不明显，取代物若使材料晶轴比c/a减小，90°畴转动产生内应力小，转动容易，Ec降低，软性添加物使Ec降低，硬性添加物使Ec提高，实用PZT系列材料Ec在0.6-1.6Kv/mm范围内，Ec还随温度的升高而降低，因此若极化温度升高，则极化电场可以相应降低，极化电场还受到陶瓷的击穿强度Eb的限制，一旦极化电场达到Eb大小，陶瓷击穿后就成为废品，Eb因制品存在气孔、裂纹及成份不均匀而急剧下降，因此，前期制备工序必须保证制品的致密度和均匀性，Eb大小也与陶瓷样品极化厚度有关，其关系大致符合公式：
Eb＝27.2t0.39；
Eb为击穿电场kV/cm，t为厚度cm，因此较厚的陶瓷制品，极化电场应相应降低，且通过调高极化温度，延长极化时间达到更好的极化效果；
样品检测：使用者对极化处理后的陶瓷点火器样品进行电容检测和压电应变常数检测，接着使用者再对陶瓷点火器样品是否存在偏丝、陶瓷点火器样品的抗压强度和表面温度进行检测；
打击检验：使用者再对陶瓷点火器成品进行按压打击处理，连接打击30次，查看陶瓷点火器成品的断火情况；
成品扫码入库：接着使用者将检验合格的陶瓷点火器成品进行条形码扫描处理，接着扫描记录后将陶瓷点火器成品放入仓库进行存储。
优选的，所述在混料步骤中，电动搅拌器预先对配料进行慢档搅拌2h，且电动搅拌器慢档的转速范围介于200-400r/min，接着电动搅拌器预先对配料进行中档搅拌2h，且电动搅拌器中档的转速范围介于400-600r/min，最后电动搅拌器预先对配料进行快档搅拌2h，且电动搅拌器快档的转速范围介于600-800r/min。
优选的，所述在烧制步骤中，真空状态下，热压炉的温度范围介于1500-2000℃，且热压机的施加压力范围介于30-50吨。
优选的，所述在极化步骤中，极化电场范围介于1.5-2kV/mm，温度控制范围介于100-180℃，且极化时间范围介于20-80min。
优选的，所述在样品检测步骤中，检测电容合格范围介于28-34PF，压电应变常数d33检测合格范围介于360-500*10-12C/N。
与相关技术相比较，本发明提供的特种陶瓷点火装置的制备方法具有如下有益效果：
本发明提供一种特种陶瓷点火装置的制备方法，
1、本发明通过导热浆料、压电座、压电头、高压导线、连接股线、电极和加热丝的配合，可对陶瓷点火器进行一次快速着火，继而提高陶瓷点火器的着火率，通过选料——混料——烘干合成——球磨粉碎——压制成型——烧制——超声波清洗——极化——样品检测——打击检验——成品扫码入库的制备流程配合，可对陶瓷点火器的原料进行合理配比选料，同时也对陶瓷点火器进行极化处理，继而防止陶瓷点火器出现间断断火情况，提高陶瓷点火器的着火速率，继而使用者使用陶瓷点火器对燃气灶具进行快速打火；
2、本发明通过限位盘，可对压电头的按压高度进行限位，防止压电头压入点火器外壳内部出现卡死现象，通过加强筋，增强点火器外壳的整体强度，防止点火器外壳表面受力出现破损，通过加强条，增强高压导线和点火器外壳连接位置的强度，防止高压导线和点火器外壳连接位置出现断裂，造成连接股线裸露在外，可对连接股线进行有效防护，通过连接股线沿高压导线内腔的中心处呈双股缠绕状态分布，增强两根连接股线之间的紧密度，通过连接股线的材质为铜，增强连接股线的导电性能。
附图说明
图1为本发明提供的特种陶瓷点火装置的制备方法的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示点火器外壳和高压导线的结构剖视图；
图3为图1所示制备流程图；
图4为图3所示极化步骤的电畴变化图。
图中标号：1、点火器外壳；2、导热浆料；3、压电座；4、压电头；5、高压导线；6、连接股线；7、电极；8、加热丝；9、限位盘；10、加强筋；11、加强条。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3和图4，其中图1为本发明提供的特种陶瓷点火装置的制备方法的一种较佳实施例的结构示意图，图2为图1所示点火器外壳和高压导线的结构剖视图，图3为图1所示制备流程图，图4为图3所示极化步骤的电畴变化图。一种特种陶瓷点火装置，包括：点火器外壳1，所述点火器外壳1的内腔填充有导热浆料2，所述点火器外壳1内腔的底部一体加工有压电座3，所述点火器外壳1内腔的顶部一体加工有压电头4，所述点火器外壳1内腔右侧的中心处一体成型有高压导线5，所述高压导线5的内腔缠绕有连接股线6，所述连接股线6远离高压导线5的一端贯穿点火器外壳1并钎焊有电极7，所述电极7远离连接股线6的一端钎焊有加热丝8。
所述点火器外壳1的形状设置为矩形，所述压电头4的形状设置为圆柱体，所述压电头4的顶端一体加工有限位盘9，所述限位盘9的横截面积大于压电头4的横截面积，可对压电头4的按压高度进行限位，防止压电头4压入点火器外壳1内部出现卡死现象。
所述点火器外壳1表壁的四周均竖向一体成型有加强筋10，所述加强筋10的数量至少为十二根，所述点火器外壳1和加强筋10的材质均相同且为陶瓷，增强点火器外壳1的整体强度，防止点火器外壳1表面受力出现破损。
所述高压导线5接线端的四周均一体成型有加强条11，所述加强条11沿高压导线5的中心处呈圆周状结构分布，增强高压导线5和点火器外壳1连接位置的强度，防止高压导线5和点火器外壳1连接位置出现断裂，造成连接股线6裸露在外，可对连接股线6进行有效防护。
所述连接股线6的数量为两根，所述连接股线6沿高压导线5内腔的中心处呈双股缠绕状态分布，增强两根连接股线6之间的紧密度，所述连接股线6的材质为铜，增强连接股线6的导电性能。
一种特种陶瓷点火装置的制备方法，其制备步骤如下：
选料——混料——烘干合成——球磨粉碎——压制成型——烧制——超声波清洗——极化——样品检测——打击检验——成品扫码入库；
选料：使用者按照60％-75％氧化铝、0.5％-1.5％碳酸钙、20％-35％氮化硅、2％-5％添加剂、4％-8％氮化硼、2％-5％滑石粉、0.8％-2％烧结助剂和洁净水进行等比选料；
混料：接着使用者将60％-75％氧化铝、0.5％-1.5％碳酸钙、20％-35％氮化硅、2％-5％添加剂、4％-8％氮化硼、2％-5％滑石粉依次放入电动搅拌器内，接着使用者再加注等量的洁净水，将配料进行搅拌均匀，直至配料搅拌成粘稠状，继而得到导热浆料2；
烘干合成：使用者再将混料完成的导热浆料2放入烘干箱内进行预热烧制烘干，且烘干箱的烘干温度范围介于150-220℃，且烘干时间范围介于3-6h，直至导热浆料2内部无水分为止；
球磨粉碎：，接着使用者将烘干完成的配料混合物放至球磨机内进行粉碎研磨，则球磨机的粉碎研磨时间范围介于4-8h，使配料混合物的研磨粉末颗粒直径范围介于2000-3000目，直至粉碎研磨为齑粉状；
压制成型：使用者再将粉碎后的配料粉末置入素胚内，接着使用者将加热丝8嵌入配料粉末内部，接着使用者使用压制机对粉末配料进行压制成饼状；
烧制：将压制完成的素胚放至热压炉内进行烧制，热压炉烧制过程中，且使用者使用真空机将热压炉进行抽空作业；
超声波清洗：接着使用者使用超声波清洗机对烧制完成的配料进行超声波清洗作业，在配料内部污物和杂质进行空化处理，使污物层被分散、乳化和剥离；
极化：清洗后的配料置入陶瓷外壳内部，接着使用者依次将加热丝8、电极7和连接股线6之间进行钎焊处理，接着使用者向陶瓷外壳内部施加直流极化电场，在极化过程中，极化电场大小主要取决于压电陶瓷的矫顽场Ec，极化电场一定要大于Ec,才能使电畴转向，沿外场方向排列，一般为Ec的2-3倍，而Ec的大小与陶瓷组成、结构有关，对四方相PZT系材料，Ec随Zr/Ti比减小而增大，在三方向区域，Ec随Zr/Ti比的变化不明显，取代物若使材料晶轴比c/a减小，90°畴转动产生内应力小，转动容易，Ec降低，软性添加物使Ec降低，硬性添加物使Ec提高，实用PZT系列材料Ec在0.6-1.6Kv/mm范围内，Ec还随温度的升高而降低，因此若极化温度升高，则极化电场可以相应降低，极化电场还受到陶瓷的击穿强度Eb的限制，一旦极化电场达到Eb大小，陶瓷击穿后就成为废品，Eb因制品存在气孔、裂纹及成份不均匀而急剧下降，因此，前期制备工序必须保证制品的致密度和均匀性，Eb大小也与陶瓷样品极化厚度有关，其关系大致符合公式：
Eb＝27.2t0.39；
Eb为击穿电场kV/cm，t为厚度cm，因此较厚的陶瓷制品，极化电场应相应降低，且通过调高极化温度，延长极化时间达到更好的极化效果；
样品检测：使用者对极化处理后的陶瓷点火器样品进行电容检测和压电应变常数检测，接着使用者再对陶瓷点火器样品是否存在偏丝、陶瓷点火器样品的抗压强度和表面温度进行检测；
打击检验：使用者再对陶瓷点火器成品进行按压打击处理，连接打击30次，查看陶瓷点火器成品的断火情况；
成品扫码入库：接着使用者将检验合格的陶瓷点火器成品进行条形码扫描处理，接着扫描记录后将陶瓷点火器成品放入仓库进行存储。
所述在混料步骤中，电动搅拌器预先对配料进行慢档搅拌2h，且电动搅拌器慢档的转速范围介于200-400r/min，具体为300r/min，接着电动搅拌器预先对配料进行中档搅拌2h，且电动搅拌器中档的转速范围介于400-600r/min，具体为500r/min，最后电动搅拌器预先对配料进行快档搅拌2h，且电动搅拌器快档的转速范围介于600-800r/min，具体为750r/min。
所述在烧制步骤中，真空状态下，热压炉的温度范围介于1500-2000℃，具体为1890℃，且热压机的施加压力范围介于30-50吨，具体为40吨。
所述在极化步骤中，极化电场范围介于1.5-2kV/mm，1.8kV/mm最佳，温度控制范围介于100-180℃，160℃最佳，且极化时间范围介于20-80min，50min最佳。
所述在样品检测步骤中，检测电容合格范围介于28-34PF，31PF最佳，压电应变常数d33检测合格范围介于360-500*10-12C/N，450*10-12C/N最佳。
与相关技术相比较，本发明提供的特种陶瓷点火装置的制备方法具有如下有益效果：
本发明通过导热浆料2、压电座3、压电头4、高压导线5、连接股线6、电极7和加热丝8的配合，可对陶瓷点火器进行一次快速着火，继而提高陶瓷点火器的着火率，通过选料——混料——烘干合成——球磨粉碎——压制成型——烧制——超声波清洗——极化——样品检测——打击检验——成品扫码入库的制备流程配合，可对陶瓷点火器的原料进行合理配比选料，同时也对陶瓷点火器进行极化处理，继而防止陶瓷点火器出现间断断火情况，提高陶瓷点火器的着火速率，继而使用者使用陶瓷点火器对燃气灶具进行快速打火。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
