CN103889076A - 一种带有绝缘层的电热丝及带有绝缘层的电热丝的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种带有绝缘层的电热丝及带有绝缘层的电热丝的加工方法，涉及旁热式加热器处理方法领域。本发明是解决了现有陶瓷气体传感器的旁热式加热器的电热丝及利用现有加工方法制造的旁热式加热器的电热丝，因高温使用产生变形，使相邻线圈之间接触、连接，从而引起短路的问题。在旁热式加热器的电热丝的表面覆有一层绝缘层，该绝缘层的厚度为2～3微米，该绝缘层的材料为金属氧化物，所述的金属氧化物为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化硅或二氧化钛中的一种或多种的混合物。本发明具体应用在制造陶瓷气体传感器，如氧传感器、可燃性气体传感器或湿度传感器的加热器上。
Description
技术领域
本发明涉及旁热式加热器处理方法领域。
背景技术
陶瓷气体传感器（如氧传感器、可燃性气体传感器、湿度传感器）大多需要在一定的温度条件下才能正常工作，而旁热式加热器因其制造简单、成本低而被广泛采用。旁热式加热器是将电热丝绕成螺旋状的圆筒形线圈，通电加热在线圈内形成温场，为陶瓷气体传感器提供稳定的工作温度，密绕成型的加热器线圈间距小、排列紧密均匀，其加热温场均匀、发热效率高。由于电热丝高温使用产生变形，使相邻线圈之间接触、连接，而引起短路现象，导致温场不均匀、温度不稳定。
发明内容
本发明是为了解决现有陶瓷气体传感器的旁热式加热器的电热丝及利用现有加工方法制造的旁热式加热器的电热丝，因高温使用产生变形，使相邻线圈之间接触、连接，从而引起短路的问题，本发明提供了一种带有绝缘层的电热丝及带有绝缘层的电热丝的加工方法。
一种带有绝缘层的电热丝，它包括旁热式加热器的电热丝，所述的旁热式加热器的电热丝的表面覆有一层绝缘层，该绝缘层的厚度为2～3微米，该绝缘层的材料为金属氧化物，所述的金属氧化物为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化硅或二氧化钛中的一种或多种的混合物。
带有绝缘层的电热丝的加工方法，该方法是基于旁热式加热器的电热丝实现的，该方法的具体步骤为，
第一步、在旁热式加热器的电热丝表面均匀浸涂一层绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料，所述的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料为由金属氧化物粉体与胶黏剂混合后，再加入去离子水混合均匀后，配制而成；
第二步、将旁热式加热器的电热丝从绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料中取出，夹在卡具上悬空放置8到12分钟后，放入烘箱，在120℃下烘干1小时后取出；
第三步、对旁热式加热器的电热丝通电加热，使旁热式加热器的电热丝表面的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料固化，在旁热式加热器的电热丝面形成均匀的2～3微米的绝缘层。
本发明带来的有益效果是，提供了一种带有绝缘层的电热丝及带有绝缘层的电热丝的加工方法，在旁热式加热器的电热丝的表面覆有一层绝缘层，增加上述绝缘层之后，在不影响散热效果的前提下，使得形变之后旁热式加热器的电热丝的相邻线圈间相互接触不会造成短路，在旁热式加热器的电热丝的表面覆有一层绝缘层，以提高加热丝表面的绝缘性、抗氧化性和加热器的热稳定性，改善高温使用过程中的电热丝短路现象，旁热式加热器的电热丝表面的绝缘性、抗氧化性和加热器的热稳定性均提高了20%以上。本发明所述的一种带有绝缘层的电热丝及带有绝缘层的电热丝的加工方法适用于制造陶瓷气体传感器（如氧传感器、可燃性气体传感器、湿度传感器）的加热器。
附图说明
图1为具体实施方式三所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式所述的一种带有绝缘层的电热丝，它包括旁热式加热器的电热丝，所述的旁热式加热器的电热丝的表面覆有一层绝缘层，该绝缘层的厚度为2～3微米，该绝缘层的材料为金属氧化物，所述的金属氧化物为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化硅或二氧化钛中的一种或多种的混合物。
本实施方式中，当绝缘层的材料为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化硅或二氧化钛中的一种或多种的混合物时，该混合物的各组成成分的质量配比可根据需要选取任意值。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一所述的一种带有绝缘层的电热丝的区别在于，所述的旁热式加热器的电热丝的材料为镍铬丝、铂丝或铂铱丝。
具体实施方式三：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法，该方法是基于旁热式加热器的电热丝实现的，该方法的具体步骤为，
第一步、在旁热式加热器的电热丝表面均匀浸涂一层绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料，所述的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料为由金属氧化物粉体与胶黏剂混合后，再加入去离子水混合均匀后，配制而成；
第二步、将旁热式加热器的电热丝从绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料中取出，夹在卡具上悬空放置8到12分钟后，放入烘箱，在120℃下烘干1小时后取出；
第三步、对旁热式加热器的电热丝通电加热，使旁热式加热器的电热丝表面的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料固化，在旁热式加热器的电热丝面形成均匀的2～3微米的绝缘层。
具体实施方式四：参见图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式三所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法的区别在于，第一步中所述的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料是由金属氧化物粉体、胶黏剂和去离子水组成的混合物，其中，金属氧化物粉体、胶黏剂和去离子水的质量配比的范围为从1：1：1到1：1：2。。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法的区别在于，第三步中所述的对旁热式加热器的电热丝通电加热，使旁热式加热器的电热丝表面的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料固化的具体过程为，使旁热式加热器的电热丝表面温度在800～1000℃的条件下，保持5到12小时。
本实施方式中，用绕线机将Φ0.4mm的电热丝在Φ3mm的芯轴上绕制成16圈的加热线圈，绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料按三氧化二铝粉体:磷酸基胶黏剂:去离子水为1：1：2的比例配制50克，在研钵中研磨混合，将加热线圈浸入浆料中，取出后，夹在卡具上悬空放置10分钟后，放入烘箱在120℃下烘干1小时取出，将线圈点焊在传感器基座上的两根Φ0.2mm、30mm长的引线上，以减小电热丝高温变形产生的应力，将基座与直流电源连接，通电加热，使电热丝表面温度在800℃的条件下，保持5到12小时进行固化，固化后，在电热丝表面形成均匀的2～3微米的氧化铝粉体绝缘涂层。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法的区别在于，第三步中所述的对旁热式加热器的电热丝通电加热，使旁热式加热器的电热丝表面的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料固化的具体过程为，使旁热式加热器的电热丝表面温度在800℃的条件下，保持10小时。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三、四、五或六所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法的区别在于，第一步中所述的金属氧化物粉体为三氧化二铝粉体、二氧化锆粉体、二氧化硅粉体、二氧化钛粉体或上述四种粉体的混合粉体。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三、四、五或六所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法的区别在于，所述的胶黏剂为磷酸基胶黏剂。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法的区别在于，所述的旁热式加热器的电热丝为镍铬丝、铂丝或铂铱丝。
Claims (9)
1.一种带有绝缘层的电热丝，它包括旁热式加热器的电热丝，其特征在于，所述的旁热式加热器的电热丝的表面覆有一层绝缘层，该绝缘层的厚度为2～3微米，该绝缘层的材料为金属氧化物，所述的金属氧化物为三氧化二铝、二氧化锆、二氧化硅或二氧化钛中的一种或多种的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种带有绝缘层的电热丝，其特征在于，所述的旁热式加热器的电热丝的材料为镍铬丝、铂丝或铂铱丝。
3.带有绝缘层的电热丝的加工方法，该方法是基于旁热式加热器的电热丝实现的，其特征在于，该方法的具体步骤为，
第一步、在旁热式加热器的电热丝表面均匀浸涂一层绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料，所述的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料为由金属氧化物粉体与胶黏剂混合后，再加入去离子水混合均匀后，配制而成；
第二步、将旁热式加热器的电热丝从绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料中取出，夹在卡具上悬空放置8到12分钟后，放入烘箱，在120℃下烘干1小时后取出；
第三步、对旁热式加热器的电热丝通电加热，使旁热式加热器的电热丝表面的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料固化，在旁热式加热器的电热丝面形成均匀的2～3微米的绝缘层。
4.根据权利要求3所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法，其特征在于，第一步中所述的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料是由金属氧化物粉体、胶黏剂和去离子水组成的混合物，其中，金属氧化物粉体、胶黏剂和去离子水的质量配比的范围为从1:1:1到1:1:2。
5.根据权利要求4所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法，其特征在于，第三步中所述的对旁热式加热器的电热丝通电加热，使旁热式加热器的电热丝表面的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料固化的具体过程为，使旁热式加热器的电热丝表面温度在800～1000℃的条件下，保持5到12小时。
6.根据权利要求5所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法，其特征在于，第三步中所述的对旁热式加热器的电热丝通电加热，使旁热式加热器的电热丝表面的绝缘性金属氧化物粉体涂层浆料固化的具体过程为，使旁热式加热器的电热丝表面温度在800℃的条件下，保持10小时。
7.根据权利要求3、4、5或6所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法，其特征在于，第一步中所述的金属氧化物粉体为三氧化二铝粉体、二氧化锆粉体、二氧化硅粉体、二氧化钛粉体或上述四种粉体的混合粉体。
8.根据权利要求3、4、5或6所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法，其特征在于，所述的胶黏剂为磷酸基胶黏剂。
9.根据权利要求8所述的带有绝缘层的电热丝的加工方法，其特征在于，所述的旁热式加热器的电热丝为镍铬丝、铂丝或铂铱丝。
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