由两种陶瓷材料制成的封接钳， 其中之一为导电陶瓷材料 本发明涉及封接热塑材料或涂有热塑的材料、最好是包装材料的装置，它在封接区对该材料加热加压，以便两热塑层互相熔合为一体而获得紧密牢固的密封。
在包装技术中，大家早就知道使用热塑材料或涂有热塑层的材料，比方说涂塑纸或涂塑纸板进行包装。这些材料所固有的优点是，通过两互相相对的热塑层的表面熔合它们可方便地互相连接并密封。使用这种方法，用折叠或其它方法构成的包装袋不仅可保持给定的形状，而且包装袋能紧密密封而保护包装袋中的容物，防止它泄漏。这种封接一般借助于所谓的热钳实现，热钳由若干装置构成，这些装置把待封装的材料夹在它们中间，在加热的同时紧压它们，从而使受压的互相面对的两塑料层的一定部位熔合成一紧密牢固地接缝或接头。最常见的这类封接钳由设置在支撑钢条或金属体上的金属带或金属条构成，金属带或金属条通以电流，从而始终或在每次封接时被加热。封接的实现可使用从待封接材料两边互相压拢的两个被加热封接钳，也可使用一个加热封接钳和一个所谓的副钳，副钳只是用作加热钳的支撑抵靠件并冷却该材料，以便封接接缝或接口迅速固化。当前自动包装机中最常见的封接钳由设置在一绝缘陶瓷材料上的金属薄带或薄条形热钳构成，而该绝缘陶瓷材料设置在一钢条上。封接时，用很大压力合上封接钳，使得封接材料夹紧在封接钳中，然后一短时电流脉冲通过上述金属条而一下子把它加热到很高温度。金属条中产生的热量传至包装材料而使互相面对的热塑层熔合在一起。产生足够热量后切断电流脉冲，然后打开封接钳，取下被封接材料。
由于工艺等方面的原因，比方说对加热的细长条金属加力的问题，使用金属薄条很难获得直线形接缝之外形状的接缝。但在某些情况下，需要使用曲线形接缝或在接缝长度上各处强度或粘接力不同的接缝。依靠使用金属条的现有技术原则上是无法做到这一点的，而本发明都可满足这些要求。
本发明的特征在于两个可相对移动而把待封接材料夹紧在其中的封接钳，其中，至少一封接钳有一陶瓷件，该陶瓷件包括至少两种陶瓷材料，其中之一导电、另一种绝缘；并且，该导电陶瓷材料构成镶嵌在该绝缘陶瓷材料中的一根或多根连续导线，它的端部或端部近旁处接至一电源。
这样，在本发明中，金属条被导电陶瓷材料取代，除了其它优点外，它的一个优点是，导电材料与其下的绝缘陶瓷层之间的线性膨胀系数的差大大减小。这意味着可减小陶瓷绝缘层的机械应力。
下面特别结合附图详述本发明，优选实施例，附图中：
图1为加热封接钳的主体图；
图2为沿图1中A—A线剖取的剖面图；
图3为绝缘陶瓷材料的详图；
图4表示如何进行封接。
图1所示加热钳构成在比方说一钢条或铜条1上，绝缘陶瓷层2用粘接剂6或机械固定件装到该钢条或铜条1上。由导电陶瓷材料制成的导线3“镶嵌”在绝缘陶瓷层2中。绝缘陶瓷材料2比方说可由二氧化锆(ZrO2)和碳化硅(SiC)的混合物构成，而导电陶瓷材料3可由硼化钛(TiB2)和碳化硅(SiC)的混合物构成。ZrO2在绝缘陶瓷中的体积百分比可为10％—50％，最好为30％；而TiB2在导电陶瓷中的体积百分比可为20％—60％，最好为45％。导电材料3构成一连续导线，在本例中，为便于说明和理解本发明，它具有复杂而变化的外形。该导线3的端点为金属触点4，电源引线5可连接其上。从图1可清楚看到，为便于理解下述说明，导线3分成I、II和III三段。
当按照图1要在封接加热钳产生热量时，引线5接至一电源，一电流脉冲即流过导电陶瓷材料3。由于该电路别无分路，因此流过导电陶瓷材料3的电流大小在该电路上处处相同，换言之，该电流大小在导电陶瓷材料导线3的上述各段I、II、III上都是相同的。由于导电陶瓷材料导线3的横截面在整个电路上并不相同，因此电流密度并不相同从而所产生的热量会有变动。
在段I中，由于它并非笔直，因此可假定导电陶瓷材料3的电路是不规则的，但导电陶瓷材料3的横截面在整个段I中处处相同，这意味着在整个段I中，单位长度电路中产生的热量处处相同。另一方面，在段II中，导电材料的导线3的宽度大得多，由于可假定层3的厚度不变，因此段II导电材料3的横截面比段I大得多。众所周知，材料的电阻与材料的横截面成反比，因此段II导电材料单位长度的电阻小于段I。由于电流通过一电阻时产生的热量为R×I2，其中R为电阻，I为电流强度，因此显然可知，段II单位长度产生的热量小于段I，因为R(即电阻)比段I小。段II除了所产生的热量少外，它的导线的导电材料3单位长度的接触面比段I大得多，因此一方面段II单位长度所产生的热量少，另一方面，热量的分布面积大。这就是说，段II所示那种扩大的表面可用在封接钳中不需要封接力和热量的部位或只需要很小封接力和很少热量的部位。在段I中，由于在较狭区域中产生足够热量，因此，在具有一定形状的导电材料3上所产生的热量可实现被封材料的表面熔合。如上所述，段II中都没有这么多热量产生，且所产生的热量便分布到更宽表面上，从而封接性很差。因此，需要时可通过局部减小电路的横截面来实现热量的局部集中。
段III表示不仅可改变封接线的宽度和电路3的外形，而且在段III中的部分14，电路增高了几十丝。这意味着，在封接钳夹紧待封接材料时可在该部分局部地获得更大机械力而使封接更有力。该电路的部分15做成刀刃形，用该刀刃在进行封接操作的同时就可对包装材料比方说进行直接切割、打孔或其它所需机械加工(例如切割、打孔、开狭槽等等)。
因此使用图1所示封接钳不仅可以形成任意大小的封接线，而且可在进行封接操作的同时在封接线上进行穿孔、局部加强接缝、甚至切出狭槽、打孔和进行其它机械加工。若在导电材料的两边把绝缘材料增高到与该导电材料齐平，还可在封接区旁形成冷压区从而防止接缝的横向膨胀。由于陶瓷材料极其耐磨、硬度极高，因此封接时对材料的形状极其严整。
图2为沿A—A线剖取的图1的剖面图。从图2中可清楚看到，钢条1中钻有冷却导管1或开有与绝缘陶瓷材料2表面直接相通的开口槽道8。从图2中可清楚看到，绝缘陶瓷材料2通过粘接层6与钢条1直接相连，导电材料3则镶嵌在绝缘陶瓷材料2中。由于陶瓷材料2和3的线性膨胀系数大致相同，因此绝缘陶瓷层2与导电材料层3之间不会产生很大应力。即使导电层3加热程度比绝缘层2高得多，但用冷却导管和槽道7和8进行的有效冷却使材料机械应力固有的问题获得控制。
图4简示出图1所示封接热钳的工作方法，其中，有待封接的材料(由纸层12和塑料涂层13构成的包装材料)插入在一封接热钳与一所谓的副钳10之间。封接热钳和副钳互相压拢而压缩它们之间的包装材料11。在进行这一压缩的同时，一电流通过导电材料层3而对它即时加热，该热量传至包装材料11的塑料层13，在普通压力的作用下，使塑料层熔化而互相熔接在一起。为了迅速固化这样形成的接缝或接头，也即使塑料层重新冷却，在图示实施例中，副钳10中开有冷却槽道9。封接完成后，打开两封接钳，就可取下封接在一起的包装材料11。
上面介绍性地稍稍涉及到本发明封接热钳的制造方法，下面予以更详细说明。
该制造方法的根据是陶瓷材料可分两步制成。在第一步中，用陶瓷粉末压制成一绝缘材料基体2，图3简示出这样一个基体。在基体2上同时刻出成形成一与导电陶瓷3所需大小形状对应的槽道或凹口16，然后用导电陶瓷粉末材料填满该凹口或槽道16而形成陶瓷导线3。
构成基体2的材料为粉末，可用某种回复处理把粉末压成所需外形。导体3的材料为压入凹口16中的粉末，也可以是与涂在基体2上的稀浆混合的粉末。
但是，这一压制而成的陶瓷基体并无太高的机械强度，因此须小心对待。然后把制成的该陶瓷基体，或更准确地说，具有不同电性能的不同陶瓷材料的混合体，放到一高压室中，在该高压室中(名称为Quintus Press，由制造商ABB制造)，把压力提高到约160MPa，温度提高到1750℃。这些陶瓷材料经约4小时加热加压后，它们就烧结在一起而形成极紧密、极坚硬、极耐磨的陶瓷体，然后如上所述，用焊接或粘接等方法装到冷却件上，也可用机械方法固定在冷却件上。
经证明，使用应用导电陶瓷材料的这一新技术，可相当自由地选择接缝的外装、大小和局部强度等等，而且陶瓷封接热钳证明具有极优良的耐磨性，因此不会发生很大磨损。只要不背离上面所公开的本发明的精神和范围，自然可以实现与上述完全不同的封接外形和实际应用，也可使用与公开的陶瓷材料不同的其它陶瓷材料，尽管就我们所知而言，上述陶瓷材料是最合适的。封接钳的设计和制作具有很高精度常常是很重要的，因此在按上述方法制成封接钳后，可能需要精磨导电体3，以便一方面提高表面光洁度，另一方面，提高尺寸精度。或者，在生产封接钳时下述做法证明是必需或合适的，首先把绝缘材料2压制成图3所示的基体，然后在基体2的槽16中填充导电陶瓷材料2，然后整个陶瓷体两次加压加热，从而陶瓷材料3也烧接在一起而形成一坚硬耐磨部分。但最好对两陶瓷同时进行加压处理和烧结，这样可使导电陶瓷与绝缘陶瓷之间的接合强度最高。
本发明不应视作对上述内容以及附图所示有所限制，只要不背离后附权利要求或精神和范围，可作出种种改动。