低電流電路保護(hù)熔斷器研制

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目低電壓保護(hù)熔斷器熔體材料研制摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)出一款適用于低電流狀態(tài)下的熔斷器，保護(hù)一些精密的器件及電路，繼而實(shí)現(xiàn)一個(gè)電路的安全運(yùn)作。Thegraduationdesignmainlydesignsafusethatcouldbeworkedinalowcurrentcondition，protectsomeprecisioninstrumentandcircuit,andthentoachievethenormalworkofacircuit.Fusestructure,mainlyconsistsofthecurrentterminal(alsocalledelectrodes),micaglass(filler),insulationtube,melt,piston,argon,andshellandothercomponents.Thekeypartintheresearchisthemelt，thatisalsotheheartofthefuse.Theresearchofmeltswillbeconsideredfromtwoaspects,oneistoreducethetemperatureofmelting,andtwoistochoosetheappropriateresistance.Forthetemperatureofmeltingchangeinvolvesmaterialselection,incidentally,alsochangethemeltresistance.Therefore,themeltistochoosetheappropriatefocusofresearchmaterial。Thechoiceofmeltspecificationisalsoshouldbeconsideredintheresearch.Sincethesefusesareusedinprecisioninstruments,thesizeandthespecificationsofthemelthavestrictrequirements.Therefore,intheprocessofdevelopmentmusthavestrictchecksandcontrols。Thisisanexploratoryresearch.Weneedareasonableanalysisofthedataandscreening.Atlastwewillgetusefuldataandresults.Keywords：fuse；melt；specification；analysis

目錄1. 引言 12. 概述 22.1. 貼片熔斷器的介紹和發(fā)展?fàn)顩r 22.2. 貼片熔斷器的規(guī)格、形狀和結(jié)構(gòu) 52.3. 貼片熔斷器的種類 62.4. 貼片熔斷器的選擇 73. 設(shè)計(jì)思路及主要測(cè)試參數(shù) 103.1. 總體設(shè)計(jì)思路 103.2. 擬解決的問(wèn)題以及待解決的問(wèn)題 113.3. 主要的測(cè)試參數(shù) 133.4. 相關(guān)參數(shù)介紹 204. 熔斷器的研制 214.1. 熔斷器的總體構(gòu)造 214.2. 熔體的研制 224.3. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)采集 254.4. 數(shù)據(jù)分析 294.5. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)與匯總 315. 熔斷器核心部位測(cè)試 345.1. 熔斷器額定電流、額定電壓 345.2. 通電后測(cè)得的各項(xiàng)數(shù)據(jù) 345.3. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié) 366. 結(jié)論 39參考文獻(xiàn) 41引言自19世紀(jì)后半葉開(kāi)始，隨著以電燈為開(kāi)始的各種電氣設(shè)備的陸續(xù)出現(xiàn)，熔斷器作為電路保護(hù)設(shè)備也隨著電路的出現(xiàn)而出現(xiàn)。從此，世界各國(guó)大量地生產(chǎn)和使用熔斷器，它們承擔(dān)著保護(hù)導(dǎo)線和電器設(shè)備的重要任務(wù)，為減少事故的發(fā)生，保障用戶供電安全，做出了重大的貢獻(xiàn)。此后，熔斷器的結(jié)構(gòu)形式基本沒(méi)有改變，并一直延續(xù)至今?，F(xiàn)今，我們經(jīng)?？吹降氖侵T如玻璃管式熔斷器和汽車中的片型熔斷器。作為電子設(shè)備的保護(hù)元件，玻璃管式熔斷器被長(zhǎng)期使用，但由于他的體積大、易破碎、無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安裝等確定，因此，業(yè)界對(duì)貼片熔斷器的需求的呼聲越來(lái)越高。而本次研究的低電流熔斷器就是屬于貼片熔斷器研究的一個(gè)方向。低電流熔斷器主要應(yīng)用于精密的電子儀器和一些電路中。由于特殊的工作狀態(tài)使得該熔斷器的規(guī)格以及工作時(shí)的狀態(tài)有特殊的要求。所以通常采取貼片熔斷器中的貼片熔斷器的制作工藝。概述貼片熔斷器的介紹和發(fā)展?fàn)顩r隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)以及對(duì)電子元器件的要求日益嚴(yán)苛，早期生產(chǎn)的玻璃管保險(xiǎn)絲和分類的陶瓷保險(xiǎn)管之類的保險(xiǎn)絲、管已經(jīng)不能夠滿足了產(chǎn)品技術(shù)革新的需求，致使保險(xiǎn)絲朝著小型化和貼片化的發(fā)展趨勢(shì)，特別是便攜式手持電子產(chǎn)品的保護(hù)電路中，使得表面貼片型保險(xiǎn)絲的使用呈現(xiàn)了日益增多的趨勢(shì)。2.1.1.SMD（SurfaceMountedDevices表面貼裝器件）是一個(gè)朝陽(yáng)行業(yè)隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，小型保險(xiǎn)絲市場(chǎng)也呈現(xiàn)了喜人的增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中在2005年，小型保險(xiǎn)絲從數(shù)量上和金額上都已經(jīng)占到了總市場(chǎng)份額的1/3.小型保險(xiǎn)絲從其誕生到現(xiàn)在的一百多年的歷史中，經(jīng)歷了圓筒狀、插片式、軸向或徑向引腳式等多個(gè)發(fā)展階段。從自上個(gè)世紀(jì)九十年代貼片保險(xiǎn)絲的問(wèn)世，在短短的二十年里，就已經(jīng)占領(lǐng)小型保險(xiǎn)絲30%的市場(chǎng)份額，并且還有不斷擴(kuò)張的趨勢(shì)。它已經(jīng)陸續(xù)替換了多個(gè)傳統(tǒng)形式的保險(xiǎn)絲，展現(xiàn)了其強(qiáng)大的生命里。表2-1小型保險(xiǎn)絲產(chǎn)量、產(chǎn)值一覽表數(shù)據(jù)來(lái)源AEM科技2006年2月2005年2006年預(yù)計(jì)數(shù)量（億片）金額（億美元）數(shù)量（億片）金額（億美元）圓筒式19.2045.80%0.3829.00%18.6241.80%0.3727.90%引腳式4.6311.00%0.1512.20%5.3212.00%0.1813.60%貼片式13.3031.00%0.6549.10%14.9533.60%0.6548.80%插片式5.1212.20%0.139.70%5.6312.60%0.139.70%總計(jì)41.95100.00%1.32100.00%44.52100.00%1.33100.00%從表2-1數(shù)據(jù)上可以看出來(lái)，表面貼片保險(xiǎn)絲在小型保險(xiǎn)絲中，它的價(jià)值是最高的，但是面臨的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)也是很激烈的，呈現(xiàn)了下降的趨勢(shì)。2003年~2005年兩年來(lái)，產(chǎn)品的平均單價(jià)下架了20%~30%。

圖2-1中國(guó)小型保險(xiǎn)絲產(chǎn)量情況圖2-2中國(guó)小型保險(xiǎn)絲產(chǎn)值情況2.1.2.應(yīng)用空間仍在擴(kuò)展表面貼裝保險(xiǎn)絲身形小價(jià)值高應(yīng)用領(lǐng)域?qū)映霾桓F作者：鄭素平表面貼片保險(xiǎn)絲的特點(diǎn)是輕、薄、小，非常合適適用于結(jié)構(gòu)緊湊、體積微小的各類電子產(chǎn)品中，具有廣泛的應(yīng)用空間。當(dāng)前時(shí)尚流行的數(shù)碼手持電子設(shè)備中就使用了大量的貼片保險(xiǎn)絲。從目前已經(jīng)大量使用貼片保險(xiǎn)絲的產(chǎn)業(yè)來(lái)看，大概會(huì)涉及以下領(lǐng)域：通信設(shè)備：基站—交換機(jī)—終端機(jī)，像這樣電子電路中都有機(jī)會(huì)用到表面貼片保險(xiǎn)絲，其中，手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)及周邊產(chǎn)品是最大的市場(chǎng)。比如，國(guó)外的大公司在設(shè)計(jì)手機(jī)時(shí)就會(huì)采用一次性熔斷器，在充電器或手機(jī)充電端，以及電源開(kāi)關(guān)和液晶屏等處進(jìn)行過(guò)電路保護(hù)，在網(wǎng)絡(luò)的接入分配線路以及路由器、Modem、網(wǎng)卡等周邊設(shè)備也會(huì)大量使用貼片保險(xiǎn)絲。電腦及周邊：電腦主機(jī)板特別是筆記本電腦的主板上會(huì)同時(shí)采用一次性保險(xiǎn)絲和自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，每塊板上往往使用5~8個(gè)，另外在電腦驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)、掃描儀、調(diào)制解調(diào)器甚至復(fù)印機(jī)和其他辦公設(shè)備中，都會(huì)使用表面貼片保險(xiǎn)絲。視聽(tīng)設(shè)備：幾乎在所有的LCD視聽(tīng)設(shè)備中（LCD顯示器、LCD彩色電視機(jī)、便攜式DVD播放機(jī)、GPS定位導(dǎo)向、車載TV/DVD/RADIO、機(jī)頂盒等等）都將電路過(guò)流保護(hù)裝置采用表面貼片式保險(xiǎn)絲。特別是當(dāng)前科技更新?lián)Q代的時(shí)期，貼片保險(xiǎn)絲成為一個(gè)非常廣闊和有發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)。電源變換器：但凡是要求體積小、安裝位置緊湊的電源以及電源轉(zhuǎn)換器上都有機(jī)會(huì)使用表面貼片保險(xiǎn)絲，特別重點(diǎn)的手機(jī)等鋰電池保護(hù)板和INVERTER保護(hù)是目前最主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，其量大面廣的應(yīng)用市場(chǎng)在貼片保險(xiǎn)絲應(yīng)用中占了很大部分。數(shù)碼類個(gè)人電子產(chǎn)品：當(dāng)前發(fā)展最迅猛，品種層出不窮的行業(yè)，包括數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、PDA、電子翻譯機(jī)、電子游戲機(jī)、多媒體播放機(jī)、學(xué)習(xí)機(jī)、MP3/MP4以及形形色色的新型數(shù)碼電子產(chǎn)品，都是表面貼片保險(xiǎn)絲的當(dāng)然應(yīng)用者。以上均是已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)投入使用的領(lǐng)域了，但是表面貼片保險(xiǎn)絲的應(yīng)用還有很大的發(fā)展余地，可以預(yù)見(jiàn)的領(lǐng)域還有：金融及商業(yè)的ATM機(jī)、稅控機(jī)、高檔計(jì)算機(jī)、POS機(jī)、收銀機(jī)、移動(dòng)掃描機(jī)、編碼識(shí)別器、各類車載電器、醫(yī)療儀器設(shè)備、精密儀器儀表、工業(yè)設(shè)備或家用電器的控制部分、電子玩具、電動(dòng)車輛控制部分……作為一種科技含量較高的新型保護(hù)元件，表面貼片保險(xiǎn)絲正跟隨著它所應(yīng)用領(lǐng)域終端產(chǎn)品的發(fā)展，也正在高速地發(fā)展中，尤其是個(gè)人數(shù)碼手持設(shè)備的革新以及相關(guān)技術(shù)日新月異地發(fā)展，更促使表面貼片保險(xiǎn)絲的使用量不斷地成長(zhǎng)。與此同時(shí)，隨著各種電子設(shè)備的小型化和智能化，許多傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲也將逐步被表面貼片保險(xiǎn)絲所替代。從上面市場(chǎng)分析數(shù)據(jù)還可以預(yù)見(jiàn)，表面貼片保險(xiǎn)絲的使用量會(huì)呈逐年上升的趨勢(shì)，跟所有電子元器件一樣，其平均價(jià)格還會(huì)繼續(xù)下降，從而保持整個(gè)市場(chǎng)銷售額基本不變。從產(chǎn)品層次和降低成本角度來(lái)看，許多生產(chǎn)廠商為了滿足用戶的需求，不斷降低成本從而提高自己的競(jìng)爭(zhēng)力，推出許多具有一定保護(hù)功能且價(jià)格低廉的一系列產(chǎn)品。例如，采用電阻工藝、結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單的；技術(shù)參數(shù)范圍較寬的系列，從來(lái)滿足許多普及型的技術(shù)和要求不高的低端消費(fèi)產(chǎn)品；同時(shí)也為更多的其他傳統(tǒng)類型保險(xiǎn)絲的替換提供可能。從產(chǎn)品種類和技術(shù)性能來(lái)看，跟隨數(shù)碼技術(shù)發(fā)展，表面貼片保險(xiǎn)絲將繼續(xù)不斷推出多種新的產(chǎn)品系列，包括額定電壓更高、額定電流更大或更小、內(nèi)阻更小、熔斷特性更多樣、分?jǐn)嗄芰Ω鼜?qiáng)、可恢復(fù)式、以及多線路陣列、帶有智能功能、多功能集成化的元件或模塊等，來(lái)滿足更多更新的終端產(chǎn)品的電路保護(hù)需求。貼片熔斷器的規(guī)格、形狀和結(jié)構(gòu)貼片式貼片保險(xiǎn)絲江蘇省理化測(cè)試中心馮乙引今日電子2003年11期貼片式貼片保險(xiǎn)絲江蘇省理化測(cè)試中心馮乙引今日電子2003年11期2.2.1.貼片熔斷器的規(guī)格大多數(shù)貼片保險(xiǎn)絲都取得了美國(guó)國(guó)家安全規(guī)格的UL248-14認(rèn)證(UL美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)UnderwriterLaboratoriesInc.)這種規(guī)格規(guī)定了下述這些內(nèi)容：通電容量：按額定電流通電，在1小時(shí)內(nèi)不會(huì)熔斷。溫度上升：按額定電流通電，溫度上升＜75oC。熔斷試驗(yàn)：在通以2倍額定電流情況下，1分鐘之內(nèi)熔斷。斷路容量：加上額定斷路容量時(shí)，不會(huì)連續(xù)地產(chǎn)生飛弧或引燃。表2-2貼片保險(xiǎn)絲的規(guī)格和特性(松尾電機(jī)公司)項(xiàng)目JAD型3216KAB型2012KAB型1608KAC型1005單位額定電流0.5～4.00.2～5.00.2～3.150.8～2.0A額定電壓242424～5024V斷路特性24V/50A24V/50A24～50V/50A24V/50V—熔斷特性通過(guò)額定電流2倍的電流時(shí)，在1分鐘內(nèi)熔斷—溫度上升按額定電流通電時(shí)△T<75oC—使用溫度范圍-40～+125絕緣電阻大于l000MΩ(引出端與外殼之間)—UL規(guī)格（文件號(hào)）UL.248.14(EI70721)—體積40.25mm2重量19420.5mg包裝形態(tài)(每卷數(shù)量)塑料壓紋包裝帶（2000個(gè)）塑料壓紋包裝帶（5000個(gè)）紙質(zhì)包裝帶（5000個(gè)）紙質(zhì)包裝帶（10000個(gè)）2.2.2.熔斷器的形狀與結(jié)構(gòu)貼片保險(xiǎn)絲的形狀有引線型和片型之分，如果按保險(xiǎn)絲元件的結(jié)構(gòu)來(lái)分的話，又可以分為線形和薄膜形。圖2-3為日本松尾電機(jī)公司生產(chǎn)的貼片保險(xiǎn)絲的外形和結(jié)構(gòu)。表2-2所示為它們的特性和額定值。表中斷路特性一欄“24V／50A”的含義是：即使加在電路上的最大電壓為24V，并使電路短路時(shí)流過(guò)的最大電流為50A，保險(xiǎn)絲仍然能夠確保使用上的安全。如果超過(guò)“24V／50A”，則有可能產(chǎn)生連續(xù)的飛弧而無(wú)法切斷電路，或者還會(huì)引起外殼破裂。JAD型：3216，線型且具有優(yōu)良的耐脈沖電流特性，適用于沖擊電流較大的電路中。KAB型：2012／1608，薄膜形體積小、額定電流范圍寬，是便攜式電子設(shè)備中最理想的保險(xiǎn)絲。KAC型：1005，薄膜形超小型具有優(yōu)良的耐脈沖電流特性。圖2-3貼片保險(xiǎn)絲的外形和結(jié)構(gòu)貼片熔斷器的種類電路保護(hù)元件的發(fā)展與應(yīng)用張力馬存云電子元器件應(yīng)用電路保護(hù)元件的發(fā)展與應(yīng)用張力馬存云電子元器件應(yīng)用貼片保險(xiǎn)絲在小型保險(xiǎn)絲行業(yè)中是技術(shù)含量相對(duì)較高的新品種。貼片保險(xiǎn)絲可分為貼片電流保險(xiǎn)絲和貼片自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。其中貼片電流保險(xiǎn)絲按尺寸和性能又可分為如下型號(hào)：產(chǎn)品按尺寸可分類為：0402、0603、1206產(chǎn)品按性能可分。類為：快速熔斷、慢速熔斷和增強(qiáng)熔化熱能三種類型。JEPSUN貼片保險(xiǎn)絲快速熔斷系列適用于保護(hù)電路中快速反應(yīng)的重要器件，一般很少發(fā)生浪涌電流的場(chǎng)合；慢速熔斷系列適用于電路中常有較大的浪涌電流發(fā)生的場(chǎng)合；貼片自恢復(fù)保險(xiǎn)絲按尺寸又可分類為：0402、0603、1206、1812、2920等。貼片保險(xiǎn)絲如果具有高要求，一般采用薄膜制程，超低內(nèi)阻，適用于過(guò)流保護(hù)，如浪涌等。電腦周邊產(chǎn)品，手機(jī)等通信設(shè)備，數(shù)碼相機(jī)，顯示器，電池常用?？梢杂眠@類技術(shù)生產(chǎn)的廠家均有一定規(guī)模，如捷比信貼片保險(xiǎn)絲等。這類保險(xiǎn)絲是近年由美國(guó)Raychem公司最先開(kāi)發(fā)的新型過(guò)電流保護(hù)元件，它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)正溫度系數(shù)熱敏電阻器。它是在有機(jī)高分子聚合物中加入導(dǎo)電顆粒而構(gòu)成的，其特點(diǎn)是具有自恢復(fù)性，即過(guò)電流之后又恢復(fù)到常態(tài)，不必更換，也不必一定將它安置在電子產(chǎn)品中手可觸及的部位，因而給用戶帶來(lái)許多便利，很受歡迎。不足之處是阻抗較高。一般說(shuō)來(lái)，在電路正常狀態(tài)下，其阻抗比相同的金屬型熔斷器較高，這樣，就增加了電子產(chǎn)品的電能消耗。在某些電路中，由于其電阻大而產(chǎn)生熱噪聲。與金屬型熔斷器比較，其響應(yīng)速度慢，存在老化現(xiàn)象。在個(gè)別電路中，當(dāng)發(fā)生過(guò)電流時(shí)，它起保護(hù)作用，使電路回到正常狀態(tài)。但若引發(fā)過(guò)電流的故障原因未被及時(shí)排除，則會(huì)出現(xiàn)過(guò)電流狀態(tài)——正常狀態(tài)——過(guò)電流狀態(tài)的反復(fù)循環(huán)，從而給電路帶來(lái)麻煩，需要與其它保護(hù)元件組合使用。雖然這種過(guò)電流保護(hù)元件還有一些不足之處，但它的自恢復(fù)性優(yōu)點(diǎn)是很吸引人的，各生產(chǎn)廠家都在研究改進(jìn)，主要方向是提高耐電壓/電流、降低電阻、提高強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并日益取得進(jìn)展。如Raychem公司最新的miniSMDM75/24型，24V，40A及miniSMDM260型，8V，40A。尺寸為4.5mm×3.2mm，適用于鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器、主機(jī)板、顯示器、電源適配器等。TycoElectronics公司生產(chǎn)TSL250080型產(chǎn)品，它可以承受2/10μs，800V，100A的放電，專用于建筑物內(nèi)部的電信系統(tǒng)，以防止120V或250V交流電故障。貼片熔斷器的選擇貼片保險(xiǎn)絲主要應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)、筆記本、手機(jī)等電子產(chǎn)品。從傳統(tǒng)的玻璃管保險(xiǎn)絲，到微型保險(xiǎn)絲、貼片保險(xiǎn)絲，由于產(chǎn)品工藝上的差異，它們的選型的側(cè)重點(diǎn)也略有不同。貼片保險(xiǎn)絲的選擇涉及下列因素：電路正常工作電流。通過(guò)保險(xiǎn)絲的工作電流不應(yīng)超過(guò)保險(xiǎn)絲額定電流的75％。脈沖、沖擊電流、浪涌電流、啟動(dòng)電流和電路瞬變值貼片保險(xiǎn)絲尤其關(guān)注這一點(diǎn)，這是因?yàn)轶w積小所帶來(lái)的工藝方面的原因，貼片保險(xiǎn)絲的抗沖擊能力遠(yuǎn)小于同樣額定電流的玻璃管保險(xiǎn)絲或其他體積較大的保險(xiǎn)絲的抗沖擊能力。電路的過(guò)載電流大小及過(guò)載電流存在的最短和最長(zhǎng)時(shí)間。通常需要使用示波器測(cè)試和理論計(jì)算相結(jié)合判斷過(guò)載電流大小。對(duì)于保險(xiǎn)絲的基本要求是不該斷的時(shí)候不能斷（比如在出現(xiàn)浪涌電流的時(shí)候），該斷的時(shí)候一定要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)斷（比如出現(xiàn)需要切斷的過(guò)載電流的時(shí)候）。電阻。貼片保險(xiǎn)絲的電阻對(duì)于某些電路有一定的影響；若將內(nèi)阻過(guò)大的保險(xiǎn)絲安裝在某些電路中，它將影響電路的系統(tǒng)參數(shù)，使得電路不能正常工作。保險(xiǎn)絲的環(huán)境溫度。貼片保險(xiǎn)絲常常應(yīng)用于便攜式設(shè)備，要適當(dāng)考慮保險(xiǎn)絲的溫升，也就是考慮保險(xiǎn)絲額定電流的折減。保險(xiǎn)絲工作時(shí)的環(huán)境溫度應(yīng)在規(guī)定的工作溫度范圍之內(nèi)，當(dāng)保險(xiǎn)絲周圍的環(huán)境溫度超過(guò)25oC時(shí)，參照溫度折減率降級(jí)使用。施加在保險(xiǎn)絲上的外加電壓。通常貼片保險(xiǎn)絲應(yīng)用于便攜式設(shè)備，電路工作電壓一般都不高，只要貼片保險(xiǎn)絲的額定電壓高于電路工作電壓，就可以放心選用。因此，選用貼片保險(xiǎn)絲時(shí)，要考慮正常工作電流、故障電流、I2t值、環(huán)境溫度、內(nèi)阻和額定值折減。圖2-4溫度折線圖

設(shè)計(jì)思路及主要測(cè)試參數(shù)總體設(shè)計(jì)思路新型疊層多次陶瓷片式熔斷器應(yīng)用指南鐵生武世界電子元器件新型疊層多次陶瓷片式熔斷器應(yīng)用指南鐵生武世界電子元器件2004年11期我們都知道，只要電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)，由于導(dǎo)體存在一定的電阻，所以導(dǎo)體將會(huì)發(fā)熱。且發(fā)熱量遵循著這個(gè)公式：Q=0.24I2RT；依此公式我們不難看出保險(xiǎn)絲管的簡(jiǎn)單的工作原理了，即依靠電流發(fā)熱致使導(dǎo)體融化最終斷開(kāi)。熔斷器的能量平衡關(guān)系可用下面的簡(jiǎn)化公式來(lái)表達(dá)：其中m為熔斷器的質(zhì)量，CP為比熱或熱容系數(shù)，T為溫度，t為時(shí)間QUOTE，I2R為電轉(zhuǎn)化為熱能的速率。這只是一個(gè)簡(jiǎn)化的式子，因?yàn)槿蹟嗥鞑⒎怯蓡我坏牟牧辖M成，而且材料的物性亦是溫度的函數(shù)。當(dāng)產(chǎn)生熱量的速率等于散熱速率時(shí)，即溫度T不隨時(shí)間而變，熔斷器的溫度達(dá)到平衡。熔斷器的散熱，主要由三種傳熱機(jī)理組成，即傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。這三種傳熱方式，其傳熱速率均與熔斷器及外界環(huán)境的溫差有關(guān)。當(dāng)溫差越大時(shí)，傳熱的速率亦越大。傳導(dǎo)傳熱主要是通過(guò)熔斷器的本體材料，將電熱從熔斷器的導(dǎo)電部分傳到周邊，包括通過(guò)端頭傳到線路板及由外表面?zhèn)鞯街車目諝庵?。?duì)流傳熱是由周圍空氣的流動(dòng)產(chǎn)生，對(duì)流傳熱有兩種方式：一為自然對(duì)流，即由于熔斷器表面的空氣被熔斷器加熱而產(chǎn)生密度的變化所造成：另一為強(qiáng)制對(duì)流，即由電子器件內(nèi)排風(fēng)扇強(qiáng)制空氣的流動(dòng)造成。輻射是由熔斷器表面產(chǎn)生的熱輻射造成，其速率取決于熔斷器表面溫度與環(huán)境溫度四次方之差和熔斷器表面及散熱空間的黑度。當(dāng)熔斷器產(chǎn)生熱量的速度大于散熱速度時(shí)，即溫度隨時(shí)間而上升。如果散熱速率不能因?yàn)楸旧頊囟鹊纳仙降扔跓崃慨a(chǎn)生的速率時(shí)，熔斷器導(dǎo)電部分的溫度將會(huì)一直上升，直至達(dá)到導(dǎo)電金屬的熔化溫度，而將導(dǎo)電體熔斷，而達(dá)到過(guò)流保護(hù)的目的。又因?yàn)楣剿幸欢ū葻峒百|(zhì)量，其熱量的增加就表現(xiàn)在溫度的升高上。當(dāng)溫度升高到保險(xiǎn)絲的熔點(diǎn)以上時(shí)保險(xiǎn)絲就發(fā)生了熔斷。這就是保險(xiǎn)絲的工作原理。從這個(gè)原理中應(yīng)該知道，在設(shè)計(jì)制造保險(xiǎn)絲時(shí)必須認(rèn)真地研究所選材料的物理特性，并確保它們有一致幾何尺寸。因?yàn)檫@些因素對(duì)保險(xiǎn)絲能否正常工作起了致關(guān)重要的作用。同樣，在使用它的時(shí)候，一定要正確地安裝它。一般保險(xiǎn)絲由三個(gè)部分組成：一是熔體部分，它是保險(xiǎn)絲的核心，熔斷時(shí)起到切斷電流的作用。同一類、同一規(guī)格保險(xiǎn)絲的熔體，材質(zhì)要相同、幾何尺寸要相同、電阻值盡可能地小且要一致，最重要的是熔斷特性要一致；二是電極部分，通常有兩個(gè)，它是熔體與電路聯(lián)接的重要部件，它必須有良好的導(dǎo)電性，不應(yīng)產(chǎn)生明顯的安裝接觸電阻；三是支架部分，保險(xiǎn)絲的熔體一般都纖細(xì)柔軟的，支架的作用就是將熔體固定并使三個(gè)部分成為剛性的整體便于安裝、使用，它必須有良好的機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性、耐熱性和阻燃性，在使用中不應(yīng)產(chǎn)生斷裂、變形、燃燒及短路等現(xiàn)象。電力電路及大功率設(shè)備所使用的保險(xiǎn)絲，不僅有一般保險(xiǎn)絲的三個(gè)部分，而且還有滅弧裝置，因?yàn)檫@類保險(xiǎn)絲所保護(hù)的電路不僅工作電流較大，而且當(dāng)熔體發(fā)生熔斷時(shí)其兩端的電壓也很高，往往會(huì)出現(xiàn)熔體已熔化（熔斷）甚至已汽化，但是電流并沒(méi)有切斷，其原因就是在熔斷的一瞬間在電壓及電流的作用下，保險(xiǎn)絲的兩電極之間發(fā)生拉弧現(xiàn)象。這個(gè)滅弧裝置必須有很強(qiáng)的絕緣性與很好的導(dǎo)熱性，且呈負(fù)電性。石英砂就是常用的滅弧材料。所以本次設(shè)計(jì)的整體設(shè)計(jì)思路就是：選擇合適的熔斷器規(guī)格，鍛造出適當(dāng)?shù)娜垠w，且熔體符合兩個(gè)方面的要求：一是擁有較低的熔點(diǎn)溫度，二是具有適當(dāng)?shù)碾娮琛?duì)于這兩個(gè)要求具體就涉及到熔體核心配方的問(wèn)題。如果導(dǎo)電性能良好的金屬含量（例如Ag、Au等）高，就會(huì)使得熔體的熔點(diǎn)溫度上升；如果含量偏少就會(huì)使得電阻變大，不利于熔體的正常工作。所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)要取得合適的配方，能夠最大限度的滿足這兩個(gè)方面的要求。所以本次設(shè)計(jì)的重中之重就是選擇合適的材料來(lái)制作熔體。擬解決的問(wèn)題以及待解決的問(wèn)題本次研究的課題是低電流電路熔斷器。從這個(gè)課題中，我們不難發(fā)現(xiàn)，我們對(duì)于這個(gè)熔斷器有一個(gè)要求，就是要求在很低的電流下就可以熔斷，屬于低電流方向。所以這次研究的本質(zhì)還是熔斷器，貼片式只是制作工藝而已。他和一般普通的熔斷器具有通性，即研究熔斷特性。熔體熔斷一般有兩種方式：提供給熔體的能量不是特別大時(shí)，熔體熔為液態(tài)后斷開(kāi)，這個(gè)稱為熔化斷開(kāi)；提供給熔體的能量很大時(shí)，熔體就直接氣化斷開(kāi)，這個(gè)稱為氣化熔斷。我們由于是低電流狀態(tài)下，不可能提供特別大的能量，所以我們一般的斷開(kāi)方式都是熔化斷開(kāi)。圖3-1熔斷特性曲線如上圖所示的為熔斷特性利用貼片式保險(xiǎn)絲實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)Vishay利用貼片式保險(xiǎn)絲實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)Vishay公司高級(jí)產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理OreHach圖3-1所示的熔融特性有兩個(gè)主要區(qū)域。在箭頭所指曲線左邊的第一個(gè)區(qū)域，包括在陰影區(qū)的正?！八矔r(shí)”操作區(qū)域，以及在短時(shí)過(guò)流達(dá)到保險(xiǎn)絲額定電流兩倍時(shí)的情況。這個(gè)區(qū)域定義了貼片式保險(xiǎn)絲承受脈沖負(fù)載的能力。該能力取決于熔體的特性，如增大熔體的交叉區(qū)域就可實(shí)現(xiàn)高脈沖負(fù)載。箭頭所指曲線定義了超過(guò)保險(xiǎn)絲額定電流的過(guò)載和短路電流的熔融時(shí)間，圖中保險(xiǎn)絲的額定電流(IR)是5A。熔斷保險(xiǎn)絲所需的能量可表示為I2T。所以當(dāng)過(guò)流增加時(shí)，保險(xiǎn)絲的斷開(kāi)時(shí)間會(huì)變短。一般，在過(guò)流達(dá)到兩倍額定電流的情況下，保險(xiǎn)絲應(yīng)當(dāng)在ls~3s內(nèi)斷開(kāi)；在過(guò)流達(dá)到10倍額定電流時(shí)，保險(xiǎn)絲應(yīng)當(dāng)在不到0.1ms的時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)。反過(guò)來(lái)看，要防止保險(xiǎn)絲在遇到正常涌流的時(shí)候斷開(kāi)，涌入脈沖的最大I2T應(yīng)當(dāng)小于保險(xiǎn)絲的最大額定I2T的50％。保險(xiǎn)絲的熔斷時(shí)間與熔體和環(huán)境之間的熱阻有關(guān)，這取決于熔體、襯底、密封和端子的參數(shù)，也和印刷電路板的布局有關(guān)。因此斷開(kāi)時(shí)間，還有保護(hù)的有效性，既取決于制造技術(shù)，也和產(chǎn)品設(shè)計(jì)有關(guān)。如果熔體和環(huán)境之間的熱阻過(guò)低，可能會(huì)沒(méi)有足夠的能量熔化熔體。這樣在過(guò)載電流等于兩倍額定電流時(shí)，保險(xiǎn)絲在120s內(nèi)無(wú)法切斷過(guò)載電流。我們面對(duì)很多因素需要解決的問(wèn)題很多，但是從外部原因上考慮，主要是熔體和襯底，密封和端子的參數(shù)。這些主要是從制作工藝上考慮。而在內(nèi)部因素中，我們需要考慮的因素主要是熔體的配方影響，因?yàn)槿垠w的配方?jīng)Q定了熔體的電阻以及熔點(diǎn)。而電阻決定了電流的大小，熔點(diǎn)決定了合適熔體會(huì)熔斷。所以熔體的配方?jīng)Q定了一個(gè)熔斷器的好壞。主要的測(cè)試參數(shù)貼片保險(xiǎn)絲有很多中類型，一般常見(jiàn)的有三種類型：0402、0603、1206（以英制單位inch計(jì)算）。圖3-2熔斷器規(guī)格示意圖從示意圖中，我們不難發(fā)現(xiàn)，除了核心部分的熔體還有熔體兩端的接頭部位，所以我們實(shí)在熔體的寬度應(yīng)該是一個(gè)熔斷器整體的寬度減去兩個(gè)接頭的寬度，即只保留了中那一部分L-2D，但是高度不變。所以，我們便得到如下表所示的熔斷器長(zhǎng)、寬、高各大小尺寸。

表3-1各型號(hào)熔斷器的規(guī)格規(guī)格型號(hào)大小mm(inch)L(mm)W(mm)T(mm)D(mm)1005(0402)1.0±0.150.5±0.150.5±0.150.25±0.101608(0603)1.6±0.20.8±0.20.8±0.20.3±0.23216(1206)3.2±0.21.5±0.20.9±0.20.5±0.3現(xiàn)在主要介紹下0603和1206的相關(guān)參數(shù)表3-20603在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成特性（快速反應(yīng)）%額定電的比值升到25oC所需時(shí)間100%最少4小時(shí)250%最多5秒400%最多0.05秒表3-30603各個(gè)相關(guān)型號(hào)的參數(shù)零件編號(hào)額定電流（A）額定電壓（直流電壓）電阻理論值（Ω）理論I2t（A2s）F0603FF0500V032T0.5320.860.0093F0603FF0750V032T0.75320.450.0191F0603FF1000V033T1320.280.036F0603FF1250V033T1.25320.2050.063F0603FF1500V034T1.5320.1360.095F0603FF1750V034T1.75320.0950.14F0603FF2000V035T2320.0690.21F0603FF2500V035T2.5320.0460.3F0603FF3000V036T3320.0390.46F0603FF3500V036T3.5320.0280.73F0603FF4000V037T4320.0231.15F0603FF4500V037T4.5320.0191.68F0603FF5000V032T5320.0152.62表3-41206在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成特性%額定電流的比值升到25oC所需時(shí)間100%最少4小時(shí)250%最多5秒表3-51206各個(gè)相關(guān)型號(hào)的參數(shù)零件編號(hào)額定電流(A)額定電壓（直流電壓）電阻理論值（Ω）理論值I2t(A2t)F1206HA10V024T10240.019F1206HA12V025T12240.00814F1206HA15V026T15240.00526F1206HA20V027T20240.00356由于在實(shí)驗(yàn)室制作工藝的限制，對(duì)于0603型號(hào)很難做的那么精密，所以退而求其次選擇了相對(duì)而言精確度稍低的1206型號(hào)。圖3-3制作完成的熔體（0603）圖3-40603完成時(shí)間曲線

圖3-50603I2T與t的關(guān)系

圖3.61206完成時(shí)間曲線

圖3-71206I2T與t的關(guān)系

相關(guān)參數(shù)介紹在了解了一個(gè)熔斷器的參數(shù)的基礎(chǔ)上，我們可以一下幾個(gè)參數(shù)：常態(tài)電流：流過(guò)使用中的保險(xiǎn)絲常態(tài)電流的大小。通常情況下，我們要預(yù)先設(shè)定一個(gè)減額量，這個(gè)減額量的選取應(yīng)該尊重一下的原則，就是常態(tài)電流必須小于額定電流于減額系數(shù)的乘積。熔斷電流：我們按照UL的規(guī)格規(guī)定，熔斷器在額定電流2倍的情況下嗎，能夠快速熔斷。但是大多情況下，為了確保可靠地的熔斷，我們一般采取熔斷電流大于額定電流的2.5倍。另外，熔斷時(shí)間如果很重要的話，那么還必須要參考廠商提供的熔斷特性圖來(lái)做出判斷。開(kāi)路電流：開(kāi)路電壓一般要選小于額定電壓的。短路電流：電路短路時(shí)的流過(guò)的最大電流值稱為短路電流。對(duì)于各種保險(xiǎn)絲，額定斷路容量是有規(guī)定的，我們?cè)谶x擇時(shí)就要主要不要使用短路電流超過(guò)額定斷路容量。如果選擇了斷路容量小的保險(xiǎn)絲，則有可能使保險(xiǎn)絲破裂或者引發(fā)火災(zāi)。沖擊電流：觀測(cè)沖擊電流的波形，用I2t值來(lái)計(jì)算能量。沖擊電流的大小和次數(shù)不同，對(duì)保險(xiǎn)絲所造成的影響也是不同的。沖擊電流的I2t值與單脈沖的熔斷I2t值之比就決定了保險(xiǎn)絲耐沖擊電流的次數(shù)。圖3-8電流波形圖

熔斷器的研制小型貼片保險(xiǎn)絲在當(dāng)今電子產(chǎn)業(yè)小型化的趨勢(shì)中起到舉足輕重的作用，越來(lái)越被廣泛的地應(yīng)用到各個(gè)線路板中。所以產(chǎn)品做的越來(lái)越小，端頭和焊盤(pán)的尺寸也隨之越來(lái)越小。因此，對(duì)這些小型元件的焊接要求越來(lái)越高。耐焊耐熱，焊接強(qiáng)度，端頭強(qiáng)度等各種參數(shù)就成為了衡量小型貼片產(chǎn)品可靠性的重要指標(biāo)。小型貼片保險(xiǎn)絲的封端一般要求在燒結(jié)成小片狀后再進(jìn)行傳統(tǒng)的封端工藝的制作。對(duì)于內(nèi)部有一層或者多層金屬薄膜作為內(nèi)電極的貼片保險(xiǎn)絲來(lái)說(shuō)內(nèi)電極的引出端僅為薄膜一層，端電極和內(nèi)電極的接觸僅僅是線—面接觸，端電極和內(nèi)電極的接觸強(qiáng)度因而不能達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度，在高溫焊接或者劇烈振動(dòng)后端頭容易松動(dòng)甚至脫落，造成阻值漂移或者斷路。熔斷器的總體構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)的熔斷保險(xiǎn)絲是密封在陶瓷或玻璃管內(nèi)的金屬線，管內(nèi)填充了空氣或沙粒。而貼片式保險(xiǎn)絲采用了完全不同的技術(shù)原理，大多數(shù)貼片式保險(xiǎn)絲看起來(lái)像一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的貼片式器件，使用單層或多層陶瓷襯底。以前的一些設(shè)計(jì)采用類似于印刷電路板的環(huán)氧玻璃纖維襯底。在單層襯底頂部或多層襯底中間的基本熔體是一種高導(dǎo)電率的材料，例如銅、金或銅錫、銀鈀合金。這些復(fù)合材料能提高保險(xiǎn)絲耐受涌人電流的能力，但也會(huì)因受到熱應(yīng)力的影響而降低穩(wěn)定性，導(dǎo)致在多個(gè)涌流周期后出現(xiàn)不正確斷開(kāi)的概率增加。根據(jù)襯底類型的不同，熔體可采用激光微調(diào)的厚膜沉積物或化學(xué)刻蝕的金屬層，達(dá)到所期望的性能參數(shù)，還可使用粘合金線。由于外形和厚度已經(jīng)確定，因此在遭受過(guò)壓時(shí)且電流達(dá)到一定等級(jí)時(shí)，熔體會(huì)在確定的時(shí)間內(nèi)熔斷。要讓貼片式器件完成這個(gè)功能層的作用，必須對(duì)熔體進(jìn)行保護(hù)，使其免受環(huán)境條件的影響。在單層貼片式保險(xiǎn)絲中，熔體的表面通常都包裹著一層漆或環(huán)氧樹(shù)脂。多層貼片式保險(xiǎn)絲熔體的襯底層，其本身就有保護(hù)作用。由于貼片式保險(xiǎn)絲的額定電流可達(dá)至7A～8A，因此它們需要低阻值的SMD點(diǎn)。

熔體的研制如右圖所示為已經(jīng)完成的熔斷器核心部位——熔體本章節(jié)主要從熔體的材料選擇，所要制作的規(guī)格和具體制作過(guò)程。4.2.1.熔體的配方設(shè)計(jì)與材料選擇的核心是熔體也就是易熔合金。傳統(tǒng)制作工藝中的易熔合金是用Sn、Pb、Bi、Cd等金屬組成的三元或者四元合金，通過(guò)調(diào)整各個(gè)金屬含量，可以獲得所需的不同熔點(diǎn)的合金絲。但是隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步要求，對(duì)電子產(chǎn)品環(huán)保要求提出了明確的要求和指標(biāo)，有綠色認(rèn)證標(biāo)志的電子產(chǎn)品已經(jīng)越來(lái)越多地成為了市場(chǎng)和用戶青睞的對(duì)象。在電子市場(chǎng)中，沒(méi)有通過(guò)環(huán)保認(rèn)證的電圖4-1保險(xiǎn)絲熔體子元器件已經(jīng)被淘汰。在上述被描述中的金屬元素中，Pb、Cd具有易揮發(fā)性，對(duì)人體有毒。雖然各項(xiàng)使用指標(biāo)均符合規(guī)范，但是往往不能被環(huán)保認(rèn)證，繼而被用戶放棄。因此，我們?cè)谘兄迫垠w過(guò)程中就要擯棄使用這些不被環(huán)保認(rèn)證的金屬元素，雖然有時(shí)這些元素的在熔斷器中具有非常出色的表現(xiàn)。由于實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有合適的儀器來(lái)進(jìn)行元素的篩選，我們只有通過(guò)對(duì)一些的文獻(xiàn)進(jìn)行研究，得到我們所可以參加制作的元素。一般來(lái)說(shuō)，使用頻率比較高的是Ag、Au、Pt等貴金屬以及那些熔點(diǎn)低，能很好的降低整體合金熔體的金屬如Sn、Bi等。

4.2.2.熔體規(guī)格大小設(shè)計(jì)楊彬、錢(qián)超勇等貼片保險(xiǎn)絲及其制作方法專利發(fā)明申請(qǐng)公布說(shuō)明書(shū)2008年6月18日?qǐng)D4-2貼片保險(xiǎn)絲示意圖14.2.3.使用儀器的介紹（燒結(jié)儀器）采用先進(jìn)的人工智能調(diào)節(jié)算法，實(shí)現(xiàn)自整定/自適應(yīng)功能及無(wú)超調(diào)、無(wú)欠調(diào)的精確調(diào)節(jié)。以微電腦控制為基礎(chǔ)，參數(shù)設(shè)定采用微型鍵盤(pán)操作，同時(shí)還具有數(shù)據(jù)斷電記憶保護(hù)功能。集數(shù)顯、調(diào)節(jié)、驅(qū)動(dòng)于一體，能直接驅(qū)動(dòng)可控硅、模塊、固態(tài)繼電器、接觸器等大功率電子開(kāi)關(guān)元件。輸入采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字校正系統(tǒng)，并且有各種分度號(hào)可供選擇，測(cè)量精確。具有傳感器斷線、反接指示以及超溫報(bào)警功能。TCW-32B可編程溫控儀具有50段編程能力，并可設(shè)置任意斜率曲線。程序編排采用溫度時(shí)間編排方法，編程方便、靈活。三相觸發(fā)回路具有三相分別可調(diào)以及分段功率限制功能。可配帶微型打印機(jī)，定時(shí)記錄并打印當(dāng)前時(shí)間和當(dāng)前實(shí)際溫度值?？膳渲脴?biāo)準(zhǔn)的RS232、RS422等標(biāo)準(zhǔn)異步串行數(shù)據(jù)通訊接口，與上拉機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，方便地實(shí)現(xiàn)DCS集散控制。技術(shù)參數(shù)：輸入規(guī)格：熱電偶：K、S、B、E熱電阻：PT100、CU50線性電流：0-10mA或者4-20mA擴(kuò)充規(guī)格：保留上述輸入規(guī)格的基礎(chǔ)上，允許擴(kuò)張其他特殊形式的輸入規(guī)格。測(cè)量范圍：K(0-1200oC)、S(0-1600oC)、B(300-1700oC)、E(0-600oC)、PT100(0-500oC)測(cè)量精度：0.5%FS±1d調(diào)節(jié)方式：人工智能調(diào)節(jié)方式、模糊邏輯PID調(diào)節(jié)以及控制參數(shù)自整定輸出規(guī)格：驅(qū)動(dòng)可控硅（模塊）：驅(qū)動(dòng)脈沖最大輸出3V/200mA，50μS驅(qū)動(dòng)固態(tài)繼電器：最大驅(qū)動(dòng)能力DC15V/50Ma驅(qū)動(dòng)交流接觸器：觸電最大驅(qū)動(dòng)能力AC220V/1A線性電流：0-15mA或者4-20mA(可定義)線性電壓：0-5V或1-5V(可定義)4.2.4.熔斷器具體操作過(guò)程熔斷器的制作方法包括：在玻璃陶瓷層基體1表面至少一次涂覆金屬薄膜漿料，在涂覆的同時(shí)對(duì)基體1表面進(jìn)行涂覆切割標(biāo)記4；根據(jù)切割標(biāo)記4在沿玻璃陶瓷層寬度方向上切割形成縫隙5，在原涂覆位置至少一次涂覆金屬薄膜漿料，漿料滲入該縫隙5內(nèi)；涂覆一層玻璃陶瓷層基體1，制作獨(dú)石結(jié)構(gòu)生膜片；按切割標(biāo)記4將生膜片切割成多個(gè)保險(xiǎn)絲單元10，經(jīng)燒結(jié)、封端電鍍，至成品。實(shí)驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)采集4.3.1.第一次實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)本次使用的規(guī)格是1206，我們可以比照表3-1中的數(shù)據(jù)。。Ag:0.4016g-0.0045g=0.3971gSn:1.6354g-0.0221g=1.6133g所以Ag的含量為0.3971/(0.3971+1.6133)=19.7%注：H包含陶瓷片的高度，其中陶瓷片h=0.38mm；玻璃粉含量極其稀少可以忽略不計(jì)。從上面數(shù)據(jù)中，我們得到平均的ρ=180.487。如果我們按照平均的數(shù)據(jù)，得到的理論上電阻：R=180.487×2.2/(1.5×0.9)=294.11Ω4.3.2.第二次實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)本次使用的規(guī)格同樣是1206Ag：0.4081g-0.0014g=0.4067gSn：1.5915g-0.0023g=1.5892g所以Ag的含量為0.4067/(0.4067+1.5892)=20.3%注：H包含陶瓷片高度，其中陶瓷片h=0.47mm；從上面的數(shù)據(jù)中，我們得到平均的ρ=2.8046。如果我們按照平均的數(shù)據(jù)，得到的理論電阻為：R=2.8046×2.2/(1.5×0.8)=5.1418Ω4.3.3.第三次實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)本次使用的規(guī)格是1206Ag：0.3955g-0.0014g=0.3941gSn：1.6259g-0.0033g=1.6226g所以Ag的含量為0.3941/(0.3941+1.6226)=19.54%注：H包含陶瓷片高度，其中陶瓷片h=0.47mm從上面的數(shù)據(jù)中，我們得到平均的ρ=2.667K。如果我們按照平均的數(shù)據(jù)，得到的理論電阻為：4.3.4.第四次實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)本次使用的規(guī)格是1206Ag：0.4081g-0.0024g=0.4057gSn：1.5915g-0.0023g=1.5892g所以Ag的含量為0.4057/(0.4057+1.5892)=20.34%注：H包含陶瓷片高度，其中陶瓷片h=0.47mm；玻璃粉含量極其稀少可以忽略不計(jì)。由于電阻超過(guò)萬(wàn)用表的測(cè)量范圍，故不再測(cè)的具體數(shù)值。

4.3.5.第五次實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)本次使用的規(guī)格是1206Ag：0.2050g-0.0009g=0.2041gSn：1.8077g-0.0009g=1.8068g所以Ag的含量為0.2041/(0.2041+1.8068)=10.15%注：H包含陶瓷片高度，其中陶瓷片h=0.47mm；從上面的數(shù)據(jù)中，我們得到平均的ρ=1.20M。如果我們按照平均的數(shù)據(jù)，得到的理論電阻為：R=1.20M×2.2/(1.2×0.9)=2.44MΩ4.3.6.第六次實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)本次使用的規(guī)格是1206Ag：0.6033g-0.0023g=0.6010gSn：1.4006g-0.0008g=1.3998g所以Ag的含量為0.6010/(0.6010+1.3998)=30.15%注：H包含陶瓷片高度，其中陶瓷片h=0.47mm；從上面的數(shù)據(jù)中，我們得到平均的ρ=0.5213。如果我們按照平均的數(shù)據(jù)，得到的理論電阻為：數(shù)據(jù)分析此次進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)所采用的數(shù)據(jù)方式是固定變量法，就是只設(shè)定一個(gè)變量，而其他所有的變量均不改變。此種比較方法更能得到客觀的數(shù)據(jù)以及精確的判斷。我們分析數(shù)據(jù)的同時(shí)，可以提出合理的解釋方案，這樣可以使得數(shù)據(jù)更加具有說(shuō)服力。本次實(shí)驗(yàn)所設(shè)定的變量主要有煅燒溫度、是否加入玻璃粉以及銀粉的含量我們?cè)?0%的銀含量的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，選擇了三個(gè)溫度點(diǎn)，分別是：400oC、600oC、800oC。然后我們可以從得到的結(jié)果中看到：在400oC時(shí)是294.11Ω；在600oC時(shí)（加入了玻璃粉）是2.57KΩ；在800oC時(shí)大于60MΩ。從這些數(shù)據(jù)，溫度升高，電阻不斷的升高。原因是：銀粉在加溫過(guò)程中升華了，所以溫度越高，升華的銀粉量就越多。銀粉的含量越少就會(huì)使得電阻變大。所以我們可以從得到的數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)了這個(gè)規(guī)律。由于本次只是探索性的課題，并不能做到十分的精確，所以我們只選取三個(gè)量，而不會(huì)選取7個(gè)量以上，所以在折線圖上顯示的非常粗糙。Ω的電阻，我們以60000Ω作為封頂。對(duì)于本次分析，我們可以觀察第二次實(shí)驗(yàn)結(jié)論和第三次實(shí)驗(yàn)結(jié)論。我們可以看出，在第二次實(shí)驗(yàn)中，我們得到的電阻是5.1418Ω，而在第三次試驗(yàn)中加了0.0931g的時(shí)候，得到的電阻就直接飆升到2.57kΩ。我們不難發(fā)現(xiàn)，僅僅是0.0931g的玻璃粉，就使得雙方面的電阻差距如此之大。所以我們提出合理的懷疑就是：由于加入玻璃粉一方面由于玻璃粉自己的顆粒很大，占了很大的空間，使得銀粉的含量減少了，從而降低了電阻。從另一方面自己就是一個(gè)電阻很高的絕緣體。由于雙方面的作用使得電阻降低了很多。在分析銀粉含量時(shí)，我們選取第二次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、第五次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、第六次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。我們看到這三次實(shí)驗(yàn)均無(wú)玻璃粉的加入，且變量只有銀粉含量的改變。我們可以很清楚的看到，變化最明顯的是含銀10%和含銀20%的區(qū)別。在10%含量是電阻是2.44MΩ，20%含量時(shí)的電阻是5.1416Ω，30%的含量時(shí)電阻是1.016Ω。從圖中我們可以看到，在20%含量就有明顯的變化，而且是質(zhì)變。在20%到30%含量時(shí)的改變就不是特別大。所以，我們可以提出懷疑是：金屬導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱體現(xiàn)在自由電子的含量。自由電子含量越多則說(shuō)明導(dǎo)電性能越佳；反之，則導(dǎo)電能力減弱。整個(gè)熔體在煅燒時(shí)，由于溫度的升高所煅燒出來(lái)的自由電子的含量在20%時(shí)大量出現(xiàn)，則使得導(dǎo)電效果的能力大幅度提高。但是在銀粉含量提升到30%，自由電子量已經(jīng)出現(xiàn)飽和。所以對(duì)于導(dǎo)電性能改變不是很大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)與匯總表4-7溫度對(duì)于熔體的影響熔斷器核心部位測(cè)試熔斷器額定電流、額定電壓通電后測(cè)得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)從上述圖表中，我們可以得到：隨著電壓上升，由原來(lái)的兩個(gè)熔體增加到后面的四個(gè)熔體可以熔斷。在5V狀態(tài)下