【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电导体的馈通装置/贯穿装置(durchführung)，用于特别是在内燃发动机的排气系统中穿过壳体电连接至可电加热的加热盘，其中，该馈通装置具有内导体、外套管和至少一个绝缘件，其中，该绝缘件布置在内导体与外套管之间，使得内导体与外套管电绝缘。本专利技术还涉及一种用于生产馈通装置的方法。
技术介绍
1、为了加热位于内燃发动机下游的排气路段中的排气，通常使用电加热元件。这样做的目的是迅速达到使排气中携带的污染物能够有效转化的温度阈值。这之所以必须，是因为催化转化器的用于排气后处理的催化活性表面只有在从最低温度(所谓的点火温度)起才能实现特定污染物的充分转化。
2、在现有技术中的已知的解决方案包括所谓的加热式催化转化器，其具有与电源连接的金属结构，该金属结构可以通过利用欧姆电阻进行加热。
3、为了实现与可加热结构的电接触，必须在至少一个位置处将电导体引导穿过排气路段的壳体。在此，必须确保馈通装置是气密的，此外，必须确保壳体与电导体之间电绝缘，以确保足够的耐久性。
4、在现有技术中已知的电馈通装置具有锥形内导体，该内导体例如局部被涂覆多孔陶瓷层。其中，具有锥形内横截面的金属套管位于该多孔层上。在此，内导体用于与待加热的结构电接触，而多孔层构成电绝缘部。金属套管最终用于在壳体中固定馈通装置，但套管与内导体电绝缘。
5、在现有技术中的这些装置的缺点特别是在于，一旦内导体被加载较高的电压并且馈通装置穿过壳体被暴露在潮湿、含盐的大气中，电绝缘效果就不够。所使用的多孔陶瓷易于被
6、已知有机类封闭剂，其用于减少陶瓷层的孔隙度。但其对于出现的负荷不足够耐久。替选的无机类封闭剂由于在热负荷下的不同热膨胀系数而通常会导致形成裂缝。
技术实现思路
1、因此本专利技术的目的是，提供一种穿过排气路段的壳体的用于至少一个电导体的馈通装置，该馈通装置具有耐久的陶瓷层，从而将内导体相对于外套管或壳体电绝缘。
2、本专利技术的一个优选实施例可以在汽车应用中使用在内燃发动机的排气后处理中。同样，本专利技术可用在固定不动的设施中，例如发电机中。
3、该目的在馈通装置方面通过具有权利要求1特征的馈通装置实现。
4、本专利技术的一个实施例涉及一种用于电导体的馈通装置，用于特别是在内燃发动机的排气系统中穿过壳体电连接至可电加热的加热盘，其中，该馈通装置具有内导体、外套管和至少一个绝缘件，其中，该绝缘件布置在内导体和外套管之间，使得内导体与外套管电绝缘，其中，绝缘件由多孔陶瓷层构成，其中，陶瓷层的孔被孔填充剂至少部分填充。
5、用作绝缘件的陶瓷层由于所使用材料而具有一定的孔隙度。根据所使用的陶瓷，这种孔隙度可能较大或较小，从而孔尺寸或者平均的孔尺寸会较大或较小。如果陶瓷的孔未被填充或者被空气填充，陶瓷的这些孔会导致陶瓷层相对于热交变负荷变得更加不稳定。此外，孔导致陶瓷层会被液体介质(如含盐的溶液)饱和或浸满。由此可以形成导电桥，其破坏陶瓷层的电绝缘效果。此外，还可能导致陶瓷层的结构损坏，例如被冲刷。
6、因此优选，为绝缘件施加孔填充剂，其中，孔填充剂被置入陶瓷层的孔中，并且由此使得孔被完全或至少部分填充。因此，被填充的孔就不再能够吸收含盐的溶液，从而防止了导电桥的形成。此外，通过孔填充剂使得陶瓷层明显更能抵抗热交变负荷，由此改善耐久性。
7、特别有利的是，孔填充剂具有与内导体和未填充的多孔陶瓷层的共同热膨胀系数相当的热膨胀系数。
8、这对于就各自热膨胀系数而言实现尽可能均质的结构是有利的。在相邻结构中明显不同的热膨胀系数特别是在热交变负荷下会导致结构明显更快速的损坏，因为各个结构在受到热作用时膨胀程度明显不同。由于不同的膨胀导致在边界层处产生应力，这可能导致材料中的撕裂或断裂。
9、术语“共同热膨胀系数”是指与内导体材料和陶瓷层材料两者各自所具有的热膨胀系数都尽可能相似的热膨胀系数。因此，应该避免在这三个元件的热膨胀系数之间存在过大的差异。特别是，孔填充剂的热膨胀系数与陶瓷层的热膨胀系数之间的差异应该尽可能小，以避免在陶瓷层的孔中的孔填充剂与陶瓷层之间的边界层中产生大的应力，这些应力可能导致陶瓷层从内部破裂。
10、还有利的是，孔填充剂由纳米颗粒构成，纳米颗粒被填入到多孔陶瓷层的孔中。纳米颗粒的特点特别是在于其小的尺寸。这是尤其有利的，因为通常使用的陶瓷层的平均孔尺寸特别小，因此必须使用非常细的材料来部分或完全地填充孔。纳米颗粒优选具有1到100纳米的平均尺寸。
11、一个优选实施例的特征是，纳米颗粒的尺寸取决于陶瓷层的平均孔尺寸分布，其中，纳米颗粒的尺寸比陶瓷层的平均孔尺寸小10％到80％。
12、通过在平均孔尺寸和纳米颗粒的平均尺寸之间的尺寸差异，可以确保纳米颗粒可以轻松且不费力地进入陶瓷层的孔中，并在那里堆积。如果尺寸差异较小，纳米颗粒则可能还在孔的壁处斜置，从而无法充分填充孔。因此，明显较小的纳米颗粒对于尽可能更好地填充这些孔是有利的。
13、此外有利的是，多孔陶瓷层由至少两层构成。特别是，两个层可以具有不同的材料特性，因此例如，邻近内导体的边界层具有的材料特性与邻近外套管的边界层的材料特性不同。由此可以避免产生应力或损坏。特别是，两个层可以具有不同的热膨胀系数或不同的孔尺寸。
14、在孔尺寸方面的差异可以例如用于以孔填充剂将孔填充至不同的填充度。通过孔填充剂在孔中的填充度可以进一步影响各个层的特性。因此，一个层的由基础材料和孔填充剂一起得到的热膨胀系数可以不同于另一层，或者与之相似。
15、此外有利的是，两个层具有相同的热膨胀系数。相同或相似的热膨胀系数有利于产生尽可能均质的材料，特别是有利于避免形成由应力引起的撕裂或断裂。
16、也有利的是，陶瓷层由等离子喷涂陶瓷形成，其具有高达1200摄氏度的热稳定性。
17、在方法方面，该目的通过具有权利要求7的特征的方法来实现。
18、本专利技术的一种实施例涉及一种根据前述权利要求之一的用于制造馈通装置的方法，其中，多孔陶瓷层在多个连续的工序中被施加孔填充剂，其中，孔的填充度随每一工序而增加。
19、优选在多个连续的工序中用孔填充剂使陶瓷层被填充或饱和，其中，在每一工序中都将孔填充剂沉积到陶瓷层的孔中。通过重复施加，特别是可以增加孔的填充度，因为在纳米颗粒先前沉积之后，在下一工序中还可以沉积另外的纳米颗粒。因此，总体上可以产生更均质的层，并且通过孔填充剂产生的材料特性可以有针对性地增强到所期望的程度。
20、此外有利的是，逐工序地减小所使用的纳米颗粒的平均尺寸。通过逐工序地减小所使用的纳米颗粒的平均尺寸，同样可以改善各单个孔的填充度。相比于未经填充的孔，先前用纳米颗粒填充的孔具有更小的内部体积空间。通过明显更小的纳米颗粒，这些减小的体积空间在后续工序本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电导体的馈通装置，用于特别是在内燃发动机的排气系统中穿过壳体电连接至可电加热的加热盘，其中，该馈通装置具有内导体、外套管和至少一个绝缘件，其中，该绝缘件布置在内导体与外套管之间，使得内导体与外套管电绝缘，其特征在于，绝缘件由多孔陶瓷层形成，其中，陶瓷层的孔被孔填充剂至少部分填充。
2.根据权利要求1所述的馈通装置，其特征在于，孔填充剂具有与内导体的和未填充的多孔陶瓷层的共同热膨胀系数相当的热膨胀系数。
3.根据前述权利要求中任一项所述的馈通装置，其特征在于，孔填充剂由纳米颗粒构成，所述纳米颗粒被填入到多孔陶瓷层的孔中。
4.根据权利要求3的馈通装置，其特征在于，纳米颗粒的尺寸取决于陶瓷层的平均孔尺寸分布，其中，纳米颗粒比陶瓷层的平均孔尺寸小10％到80％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的馈通装置，其特征在于，多孔陶瓷层由至少两层构成。
6.根据权利要求5所述的馈通装置，其特征在于，所述两层具有不同的孔隙度。
7.根据前述权利要求5或6所述的馈通装置，其特征在于，所述层具有相同的热膨胀系数。p>
8.根据前述权利要求中任一项所述的馈通装置，其特征在于，陶瓷层由等离子喷涂陶瓷形成，该等离子喷涂陶瓷具有高达1200摄氏度的热稳定性。
9.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的馈通装置的方法，其特征在于，多孔陶瓷层在多个连续的工序中被施加孔填充剂，其中，孔的填充度随着每一工序而增加。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，逐工序地减小所使用的纳米颗粒的平均尺寸。
11.根据前述权利要求8或9所述的方法，其特征在于，使具有被孔填充剂填充的多孔陶瓷层的馈通装置经受烧结处理。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于电导体的馈通装置，用于特别是在内燃发动机的排气系统中穿过壳体电连接至可电加热的加热盘，其中，该馈通装置具有内导体、外套管和至少一个绝缘件，其中，该绝缘件布置在内导体与外套管之间，使得内导体与外套管电绝缘，其特征在于，绝缘件由多孔陶瓷层形成，其中，陶瓷层的孔被孔填充剂至少部分填充。
2.根据权利要求1所述的馈通装置，其特征在于，孔填充剂具有与内导体的和未填充的多孔陶瓷层的共同热膨胀系数相当的热膨胀系数。
3.根据前述权利要求中任一项所述的馈通装置，其特征在于，孔填充剂由纳米颗粒构成，所述纳米颗粒被填入到多孔陶瓷层的孔中。
4.根据权利要求3的馈通装置，其特征在于，纳米颗粒的尺寸取决于陶瓷层的平均孔尺寸分布，其中，纳米颗粒比陶瓷层的平均孔尺寸小10％到80％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的馈通...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。