热敏电阻温度传感器烧结密封工艺研究

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1、制造技术研究2013年6月第3期热敏电阻温度传感器烧结密封工艺研究董雪耿亚璋兰玉岐（北京航天试验技术研究所，北京100074）摘要：采用压坯后的玻璃粉与球头座烧结，烧结产物作为密封体用来生产快速响应裸露感温点低温、高压热敏电阻温度传感器，通过扫描电子显微镜（SEM）分析玻璃烧结体的形貌，利用国防计量标准测量传感器的精度，振动台和高压气源分别测试传感器的耐振性和气密性，最终确定最佳烧结工艺参数。关键词：烧结；密封；热敏电阻温度传感器；工艺ResearchonTechnicsofSinteringandSealforThermisto

2、rDongXueGengYazhangLanYuqi(BeijingInstituteofAerospaceTestingTechnology,Beijing100074)Abstract：Glassdustwhichwasimpactedwithballweresintered.Thesinteringproductasairproofpartswasusedtoproducethermistorwhichcanresponsequicklyandusedintheconditionoflowtemperatureandhigh

3、pressure.SEManalysedthemorphologyofairproofparts,andnationaldefencemeasurementstandardmeasuredtheprecision.Thevibrationstrengthandairtightnessofthermistorweremeasuredbyshakingtableandhighpressuregas.Finallymadecertaintheparametersoftechnics.Keywords：sintering；seal；the

4、rmistor；technics1引言连接螺母保护套密封压紧块热敏电阻元件刚玉管密封球头压紧环低温、高压热敏电阻温度传感器是航天领域温度外引线测量系统的关键，密封是此类温度传感器生产过程中的关键工序，其效果的好坏直接影响到温度测量的可[1,2]靠性、准确性和使用的安全。目前低温、高压温度传感器采用的是填充密封结构。在新型号试验中,此低温胶结构温度传感器屡次出现泄漏现象，无法保证测量数据的真实性和有效性，为确保测试数据的准确、可靠图1热敏电阻温度传感器结构图及安全，急需研制出满足试验需求，能够承受低温高压强振动的新型热敏电阻温度传感

5、器。特点进行分析，可知密封压紧块和传感器壳体材料之间的膨胀系数不同，导致低温高压下密封性能降低，2分析与策划高压及强振动使密封压紧块密封性能失效。试验室通过对中科院、东华大学等单位的咨询和走访，通过比如图1所示，温度传感器中起到密封作用的部位较低温试验技术指标及生产周期，提出将玻璃粉末烧为两部分，一是密封胶，二是密封压紧块。结合环境结技术应用在温度传感器密封结构上的设想。玻璃烧作者简介：董雪（1985-），双学士学位，计算机科学与技术专业；研究方向：温度计量、传感器研发。收稿日期：2013-04-2834制造技术研究航天制造技术结

6、体的化学和物理稳定性好，可以大批量生产，提高控温程序4：室温20min升至200℃，保温120min，工作效率，减少生产成本。烧结体的物理和化学性能之后30min升至520℃，保温60min，自然降至室温。主要取决于烧结过程控制和玻璃粉末组成，经过大量3.2玻璃烧结体形貌测试的调研工作，最终选择复合材料玻璃粉为原料进行试采用扫描电子显微镜（SEM）对四种烧结控温程验。序烧结后球头座断面的形貌进行测试，跟据形貌确定最佳控温烧结程序。3试验3.3精度测量利用国防计量标准（标准套管铂电阻温度计标准3.1烧结试验材料及设备装置）对用四种控

7、温程序烧结的8支热敏电阻温度传采用玻璃烧结体代替四氟密封压块，密封体改进感器样品分别在90K、77K进行精度测量。前后对比图见图2。烧结前先穿入引线，将玻璃粉加3.4振动试验适量粘合剂进行压坯，成型后的坯体在马弗炉200℃加速度为30g，压力25MPa，分别在x、y方向进下进行预烧，分解掉粘合剂，放入去除表面油污的球行正弦、随机振动，时间为10min。头座中，利用专用工装在真空烧结炉中进行烧结。3.5气密试验将传感器连接在专用接管嘴上，在室温下用氦气加压至25MPa，置于水槽中保压5min，记录气泡数。4结果与讨论4.1形貌分析结

8、果四种控温程序烧结出的温度传感器中，每一种控温程序烧结的样品随机选择1支，利用扫描电子显微镜（SEM）对四种控温程序烧结后球头座断面进行200倍影像扫描，不同控温程序烧结体的SEM图见图3。图2密封体对比图烧结工艺的时间和温度对烧结体有着十分重要的