一种陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置的制作方法

本实用新型涉及一种陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置。

背景技术：

传统桥丝发火药头点火是电雷管和电子雷管的桥丝点火器件和发火药头是点燃雷管的电引火装置。引火装置的性能直接影响着爆破系统的性能。目前较常用的点火器件包括桥丝式电火工品、薄膜桥火工品、半导体桥火工品、金属薄膜桥火工品、爆炸薄膜桥火工品等。桥丝式电火发热与发火药剂的作用方式主要是热传导作用机理。桥丝结构简单是普遍使用的一种点火起爆方式。起爆时因桥丝发生高热，点燃引火药头，再引爆管体内的起爆药。使雷管起爆。桥丝发火药头在电子雷管使用中目前的统计拒爆率＞2%，给矿山企业带来了损失和排爆风险，是难于大规模推广的主要原因。

传统引火发火装置主要是：

1、生产不安全：引火药头具有易燃、碰撞摩擦容易起火、药头生产过程要有很高的防范措施、原材料具有易燃易爆等特点，无论是人工或自动化上药头装配都存在很高的风险。

2、精准不足：桥丝热效应和药头发火冲能都存在发热燃烧过程时间差异，由于时间迟后差异，不能满足高精度安全性发火能量的要求，桥丝或发火药头不能够自动贴片安装到电子雷管的芯片上。

3、串联使用：引火药头激发时间和发火传导延长时间保证串联使用，同时也延长时间降低了精度，串联回路中只要一发桥丝开路，整个网络将停止工作。

4、加工复杂：桥丝不具备焊接融化力，强压接触致使工艺复杂，易于氧化，接触不良，桥丝丝线容易断。

发火装置是电雷管或电子雷管的关键部件，它的主要参数性能直接影响到雷管产品质量，且关系到产品的发展和应用。目前我国有五十多家雷管生产点，其中十几家企业采用刚性引火药生产工艺，二十多家企业采用机械储能焊生产工艺，另有三分之一的企业完全是手工焊接生产工艺。电雷管总体质量水平差，发火可靠性低，所以提高电引火药头制造水平是解决电雷管瞎火和丢炮的关键所在。目前市面上的电雷管和电子雷管主要使用桥丝为发火元件，传统桥丝存在不好焊接、容易虚焊、无法实现在线检测阻值、电性能均一性差、拒爆率高的问题（拒爆率＞2%左右），且在生产运输过程中容易变形、折断，产品质量难以保障；刚性桥丝价位高，自动化焊接成本较高，对火药的灵敏度要求高。

电子激发发火装置主要应用于露天及井下采矿、筑路、兴修水利等爆破工程中，用来起爆雷管，还可用于消防灭火粉控制、烟花点燃、礼炮、焰火、影视爆破等的远程遥控点火场合。电子点火相较于传统点火的优点：更加安全、人性化、超强的可控性、即时性。通过电子点火设备燃放者不仅可以对焰火做远程遥控控制点火，而且可以根据主题活动的需要，对燃放的时间节奏、整体气势、空中画面效果、焰火进行编排，使活动更具节奏感，时间控制更加精确。将活动一步步推向高潮，并能有效保障燃放人员的人身安全。电子发火装置替代了发火药头不耐高温易燃，摩擦冲击容易起火，受潮不发火及制造安装使用过程中存在风险等问题。

全国每年雷管使用量多达十几亿发，发火装置市场需求巨大，发火装置是电雷管或电子雷管的关键部件，它直接影响到产品质量，它的性能直接影响着整个爆破系统的性能。针对目前市场情况，本实用型新提供一种陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置，以贴片形式直接把元件安装或制作到电路板上，由于发火装置为固体元件，在运输装配中不容易发生损坏，且自动化程度高，可实现在线100%检测，拒爆率达到万分之一，极大的提高了生产效率和产品质量。减少生产和使用过程中带来的风险，省去安全防范等级很高的桥丝和药头生产设备，还可以减少事故带来的损失，提高了可靠性。还可在烟花炮竹，消防喷粉灭火，汽车安全气囊、一次性点火设备中使用。该装置改变了传统桥丝和发火药头的不足。电子激发装置经过几万发的实验拒发火率＜0.1%，高于目前使用电子雷管的质量。具备规模推广的条件和优势。

技术实现要素：

本实用新型目的在于，提供一种陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置，该装置是在三氧化二铝陶瓷基板上分别设置有对称的第一焊盘电极、第一面电极、第一放电端、绝缘区、第二焊盘电极、第二放电端、第二面电极、放电区组成，该装置通过电容器对其放电产生高度＞6mm火焰点燃基础药直接引爆雷管。装置前面产生火焰直接对准基础药，侧面形成贴片焊接电极焊接在电路板上，取代了普通电雷管中的传统金属桥丝和发火药头，不改变雷管的生产安装方式，可以使用机器自动化批量贴或焊接在电路板上，这种可靠的连接方式减少了接触电阻，提高了起爆精度，并可实现自动检测，减少了桥丝的繁琐制作过程失误率，生产精度高，该装置提高了生产效率，降低了人工制作成本，提高了产品安全可靠性和精度，不使用桥丝和发火药头，解决了配置、生产、安装、运输使用过程中发火药带来的不安全因素。

本实用新型所述的一种陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置，该发火装置是在三氧化二铝陶瓷基板上分别设置有对称的第一焊盘电极（1）、第一面电极（2）、第一放电端（3）、基板绝缘区（4）、第二焊盘电极（5）、第二放电端（6）、第二面电极（7）、放电区（8）组成，第一焊盘电极（1）通过第一面电极（2）与第一放电端（3）连接；第二焊盘电极（5）通过第二面电极（7）与第二放电端（6）连接；在第一放电端（3）和第二放电端（6）之间形成放电区（8），在放电区（8）、第一放电端（3）和第二放电端（6）上涂有导电料（9）；在三氧化二铝陶瓷基板侧面第一焊盘电极（1）和第二焊盘电极（5）机器自动贴片焊接到电路板上。

第一放电端（3）和第二放电端（6）的间隔为0.1mm-3mm，第一放电端（3）和第二放电端（6）的宽度为0.2mm-6mm。

导电料（9）为镍铬纳米合金、石墨烯纳米导电涂料、纳米金属导电油漆、纳米石墨导电涂料或聚酯树脂导电涂料。

本实用新型所述的一种陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置，该发火装置的主要特点：

1、本装置取代桥丝和发火药头，导电料电子导电速度快，达到药头距离起爆药3mm要求，本装置火焰＞6mm直接点燃雷管起爆药，提高生产、检测、运输、保管、现场连接安全系数。

2、本装置设计成贴片封装形式，由自动贴片机化贴片，提高效率和可靠性，便于组装，维护更换。

3、本装置瞬间释放一致性好，火焰能量高，电子能量放电时直接输出火焰，输出一致性高。

4、本装置采取并联回路充电控制，独立充电电压，提高抗干扰性能，提高使用可靠性，并联带载数量200发，相互影响小，可以在普通电雷管和电子数码雷管中使用。

5、本装置可在安全电压下可以进行检测，在设定电压下进行单发和并联组网检测。

6、将本装置使用到普通电雷管和电子雷管中可靠性达到99.9%以上。

7、本装置安全可靠，耐高温（点不着火），耐冲击碰撞（砸不着火），生产、加工、运输过程安全可靠，可单独或组网使用。

8、导电料（9）主要包括：镍铬合金+纳米金属镍粉+铝粉、激光打印机碳粉+纳米金属镍粉+石墨粉、石墨烯纳米导电涂料、导电油漆+纳米金属镍粉、石墨导电涂料、电环氧导电涂料+碳纤维粉、聚酯树脂导电涂料。

本实用新型所述的一种陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置，该发火装置具有：火焰高度＞6mm，取代电雷管中的发火桥丝和发火药头，直接点燃电雷管基础药。发火电压可控、自身有防电磁干扰的能力、发火高度稳定、与其他部件的集成度好等特点。

本实用新型所述的一种陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置，该装置是在陶瓷基板上真空镀膜激光光刻制作出图形，在放电区涂上导电料，贴片机器自动将第一焊点电极（1）和第二焊点电极（5）焊接到电路板上，通过电容器对其放电产生火焰点燃基础药引爆雷管。

附图说明

图1为本实用新型陶瓷基板放电区位置结构示意图；

图2为本实用新型陶瓷基板导电料位置结构示意图；

图3为本实用新型陶瓷基板侧面位置结构示意图；

图4为本实用新型发火装置流程图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明并给出实施例：

本实用新型所述的一种陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置，该发火装置是在三氧化二铝陶瓷基板上分别设置有对称的第一焊盘电极1、第一面电极2、第一放电端3、基板绝缘区4、第二放电端6、第二面电极7、放电区8组成，第一焊盘电极1通过第一面电极2与第一放电端3连接；第二焊盘电极5通过第二面电极7与第二放电端6连接；在第一放电端3和第二放电端6之间形成放电区8，在放电区8、第一放电端3和第二放电端6上涂有导电料9为镍铬纳米合金、石墨烯纳米导电涂料、纳米金属导电油漆、纳米石墨导电涂料或聚酯树脂导电涂料；在三氧化二铝陶瓷基板侧面第一焊盘电极1和第二焊盘电极5机器自动贴片焊接到电路板上输入电容放电电压；第一放电端3和第二放电端6的角度为弧度间隔，第一放电端3和第二放电端6的间隔为0.1mm-3mm，第一放电端3和第二放电端6的宽度为0.3mm-6mm；第一放电端3和第二放电端6两端形成电容放电电压对导电料9释放能量使其发火，火焰高度＞6mm，代替点火药头直接点燃基础药；导电料9在放电区8间施加放电电压使之产生火焰直接点燃基础药；

由图1、图2、图3所示：第一焊盘电极1将放电能量连接到第一面电极2，第一面电极2连接第一放电端3，第二焊盘电极5将放电能量连接到第二面电极7，第二面电极7连接第二放电端6；第一放电端3与第二放电端6形成绝缘放电区8，在外加放电能量下使第一放电端3和第二放电端6两端产生放电电场，放电区8的间隔和宽度保证正常放电；在第一放电端3、第二放电端6和放电区8上涂有导电料9为镍铬纳米合金、石墨烯纳米导电涂料、纳米金属导电油漆、纳米石墨导电涂料或聚酯树脂导电涂料，当有瞬间放电能量施加到第一放电端3和第二放电端6两端，这个强电场产生放电能量使导电料9为镍铬纳米合金、石墨烯纳米导电涂料、纳米金属导电油漆、纳米石墨导电涂料或聚酯树脂导电涂料在外加电压能量作用下，在放电区8产生火焰＞6mm直接点燃雷管基础药，由于放电区8间较小，放电能量很大，发火区产生快速电子移动现象形成有持续高温火焰点燃基础药；

由图4所示，外部的集中控制器对电子激发雷管进行通信供电，经过输入电路转换为通信信号和供电电压，给储能电容充电，在集中控制器与电子激发雷管通信结束后，发出起爆命令，单片机给放电开关发出打开信号，放电开关把电容能量经过陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置，在三氧化二铝陶瓷基板侧面第一焊盘电极1和第二焊盘电极5机器自动贴片焊接到电路板上，导电料9为镍铬纳米合金、石墨烯纳米导电涂料、纳米金属导电油漆、纳米石墨导电涂料或聚酯树脂导电涂料；在放电区8的功耗＜0.1w,导电料9的阻值＞20ω，电压＞55v瞬间释放8-30w能量，电容释放能量使导电料9为镍铬纳米合金、石墨烯纳米导电涂料、纳米金属导电油漆、纳米石墨导电涂料或聚酯树脂导电涂料在放电区8瞬间产生＞300倍功率的激发能量，瞬间的放电能量在导电料9上产生很高的功率，使导电料9获得产生快速电子移动的能量，在80-300倍能量的激发下释放热能，发出持续时间＞2ms，对准雷管基础药，发出火焰点燃基础药起爆雷管。

本实用新型所述的陶瓷基板真空镀膜电子激发导电料发火装置，通过电容器对其放电产生＞6mm火焰点燃基础药。根据不同导电料设计，放电能量电容＜100μf。该装置已经过现场验证，证明了此种电子纳米激发装置的优势，同时也得到了使用厂家积极协助和认可。

全国每年十几亿雷管，使用本实用新型所述的装置每年可以节约数亿元资金，产值数亿元。减少生产和使用过程中带来的风险，省去安全防范等级很高的桥丝和药头生产设备，还可以减少事故带来的损失。在全行业更是提高了安全系数，生产厂家和使用单位减少了安全事故，提高了可靠性。还可在烟花炮竹，消防喷粉灭火，汽车安全气囊、一次性点火设备中使用，也可以降低成本和事故的发生。

传统的桥丝发火药头在电子雷管使用中目前的统计拒爆率＞2%，给矿山企业带来了损失和排爆风险，是难于大规模推广的主要原因。本实用新型所述的装置经过几万发的实验拒发火率＜0.1%，高于目前使用桥丝和药头的质量。具备规模推广的条件和优势。