[發(fā)明專利]一種玻璃燒結(jié)高溫高壓密封電連接器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310436978.8
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103474831A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李東強;楊政勇;余貴龍;羅寧;文詠
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州華旃航天電器有限公司
• 主分類號: H01R13/533
• 分類號: H01R13/533;H01R13/52;H01R13/04;H01R13/40
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種密封連接器，尤其涉及一種可安裝于隔離壁上實現(xiàn)一端高溫高壓、另一端常壓或兩端高溫高壓的玻璃燒結(jié)高溫高壓密封電連接器。

背景技術(shù)

在能源工業(yè)、地?zé)嵋约昂吮纫恍╊I(lǐng)域中很多都涉及到高壓工況，甚至高溫高壓工況，典型應(yīng)用如地下石油鉆探設(shè)備中的測井工具。為了保證電子設(shè)備的可靠運行，必須設(shè)置有密閉容器將上述高壓或高溫高壓環(huán)境隔開，同時應(yīng)在容器隔離壁上安裝有密封穿墻連接器以便與地面電子設(shè)備進行電氣連接。

在上述穿墻密封連接器中，國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)廠家、機構(gòu)先后成功開發(fā)了眾多類型和結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品及其制造技術(shù)，玻璃和/或陶瓷燒結(jié)類產(chǎn)品便是其中典型產(chǎn)品。盡管燒結(jié)技術(shù)已較為成熟，包括之前Hull和Burger(Albert?W.Hull?and?E.E.Burger)最早已提出利用科學(xué)理論計算玻璃-金屬的封接應(yīng)力，但直到現(xiàn)在還沒有一個權(quán)威的理論對玻璃-金屬封接全過程及其內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力進行詳細(xì)的描述和科學(xué)的計算。須知，玻璃和金屬材料的熱膨脹系數(shù)的匹配性是產(chǎn)生上述應(yīng)力的本質(zhì)原因，也是應(yīng)重點考慮的事項。如該應(yīng)力超過玻璃所能承受的極限強度，則直接影響玻璃-金屬的封接性能，甚至產(chǎn)生產(chǎn)品失效——漏氣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在不改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過更換匹配材料的種類，解決了玻璃燒結(jié)高溫高壓密封連接器在燒結(jié)和使用過程中材料匹配性不佳的問題，從而解決了上述存在的漏氣問題，提高了該連接器高溫高壓下工作的可靠性。

本發(fā)明的另一目的是提供一種玻璃燒結(jié)高溫高壓密封電連接器，通過改進外殼的材料種類，提高連接器的工藝與耐高溫和高壓環(huán)境下的密封性能。

為了達到該上述目的，所述的玻璃燒結(jié)高溫高壓密封連接器采用如下技術(shù)方案：

一種玻璃燒結(jié)高溫高壓密封電連接器，包括傳輸電流的導(dǎo)體插針（11），導(dǎo)體插針（11）上包圍有玻璃絕緣體（12），并在玻璃絕緣體（12）外圍設(shè)置有金屬外殼（14），所述的導(dǎo)體插針（11）、玻璃絕緣體（12）、金屬外殼（14）通過玻璃燒結(jié)工藝結(jié)合為一體，其特征在于：所述的導(dǎo)體插針（11）采用膨脹合金，玻璃絕緣體（12）采用電子封接玻璃，金屬外殼（14）采用鎳基高溫合金。

優(yōu)選地，所述的金屬外殼（14）具有與玻璃絕緣體（12）的材料基本上相等或更大的熱膨脹系數(shù)；所述的玻璃絕緣體（12）的材料具有與導(dǎo)體插針（11）基本上相等或更大的熱膨脹系數(shù)。

優(yōu)選地，所述的玻璃絕緣體（12）封接的金屬外殼（14）所依附的基體金屬氧化層為致密的氧化層。

優(yōu)選地，所述的金屬外殼（14）為GH4145或GH4169；所述的導(dǎo)體插針（11）的材料為鐵鎳合金4J29、4J28或4J50；玻璃絕緣體（12）的材料為DM305、DM308或美國康寧公司的7052玻璃粉。

對比現(xiàn)有技術(shù)，上述方案通過將金屬外殼（24）的材料由不銹鋼更改為高溫合金，增加了材料的耐溫等級，更主要的是將金屬外殼（14）改進為高溫合金，其氧化層較不銹鋼的更為致密，不易脫落；并且由于其具有更高的熱膨脹系數(shù)，當(dāng)由高溫降至常溫時，材料更容易收縮，從而在玻璃與基體間更易產(chǎn)生壓應(yīng)力，提高了玻璃與金屬彼此封接的微觀結(jié)合度，相應(yīng)地使無論燒結(jié)過程還是使用過程發(fā)生漏氣的可能性大大降低。

附圖說明

圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的一種玻璃燒結(jié)高溫高壓密封連接器結(jié)構(gòu)剖視圖

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明所述的一種玻璃燒結(jié)高溫高壓密封連接器做進一步的詳細(xì)說明：

以圖1所示的石油測井中用到的一款玻璃燒結(jié)電連接器為例進行闡述。該連接器的高溫高壓指標(biāo)可達到175℃和140MPa，且可實現(xiàn)兩端承壓。圖中所示，連接器包含多個傳輸電流的導(dǎo)體插針11，其上包圍有玻璃絕緣體12和陶瓷絕緣體13，并在玻璃絕緣體12和陶瓷絕緣體13外圍設(shè)置有金屬外殼14，上述零部件構(gòu)成玻璃-金屬燒結(jié)結(jié)構(gòu)（玻璃燒結(jié)前，陶瓷絕緣體13與金屬外殼14之間為足夠的間隙配合，陶瓷絕緣體13的作用是使得連接器的承壓能力增強，不需要與金屬外殼14構(gòu)成匹配關(guān)系）；為了增強承壓性能和提高爬電距離，在金屬外殼14的內(nèi)腔，陶瓷絕緣體13的表面上設(shè)置有塑料絕緣體15，直接由高溫膠，如環(huán)氧膠灌封而成。