CN105754555A - 一种导热复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种导热复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105754555A CN105754555A CN201610147966.7A CN201610147966A CN105754555A CN 105754555 A CN105754555 A CN 105754555A CN 201610147966 A CN201610147966 A CN 201610147966A CN 105754555 A CN105754555 A CN 105754555A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mass
- solid fraction
- heat
- composite material
- conductive composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 90
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 115
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 39
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 39
- JTCFNJXQEFODHE-UHFFFAOYSA-N [Ca].[Ti] Chemical compound [Ca].[Ti] JTCFNJXQEFODHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 27
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 19
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 19
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 abstract description 17
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical group [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
- C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
- H05B3/18—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor the conductor being embedded in an insulating material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
本发明公开了一种导热复合材料及其制备方法。所述导热复合材料可以作为电加热管内的导热介质，来取代传统电加热管中的氧化镁砂。所述导热复合材料在将电加热管内电热合金丝发出的热量导出至加热管外壁的过程中会发生相变，从而显著提升导热效能。采用这种导热复合材料的电加热管具有高的热转换效率及导热效率，并能够进一步降低电加热管的耗电量。
Description
技术领域
本发明涉及导热复合材料技术领域，具体涉及一种高导热复合材料及其制备方法。
背景技术
电加热管(亦称电加热棒)是专门将电能转化为热能的电器元件，是电加热领域的关键部件，广泛应用于家电、汽车、纺织、食品、机械制造、发电厂、烧水器具及其它加温装置等几乎所有需要加热的领域。现有的电加热管，是以金属管为外壳，沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝(镍铬、铁铬合金)，管内空隙填充具有良好绝缘导热性能的介质——氧化镁砂或含氧化镁砂的颗粒组合物，管口两端用硅胶或陶瓷密封。
氧化镁砂是熔点很高的固体，导热而不导电，其作用是将电热丝发出的热量导到金属管外壁。现有的以氧化镁砂作为导热介质的电加热管普遍存在耗电高、热转换效率低及导热效率低的缺陷。对于使用氧化镁砂做填充物的传统电加热管，例如当输入功率为1500瓦时，加热管外壁温度也只能够达到约290摄氏度。在目前国家和社会要求节能降耗和注重环境保护的大背景下，作为电加热管的导热介质的氧化镁砂已经越来越不能满足实际需求。
申请公布号为CN103442465A的中国专利申请公开了一种电加热管，包括壳体，壳体内设有加热丝，所述加热丝外周填充导热绝缘材料，其中所述导热绝缘材料由氧化镁砂、填充颗粒物组成，所述填充物颗粒由硅橡胶、氧化铝、二氧化钛和陶瓷颗粒组成，导热率最高可达到1.98-3.1W/M·℃。
申请公布号为CN104344541A的中国专利申请公开了一种用于加热***的电加热器，其中使用的电加热管以金属管为外壳，沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝，在管内的空隙中填充氧化镁砂，管口两端用硅胶或陶瓷密封。该电加热器使用的电加热管使用氧化镁砂作为导热介质。
申请公布号为CN102740518A的中国专利申请公开了一种融霜加热管，管体材质为铝箔，管体内设有电热丝，电热丝的材质为铁铬合金，在管内空隙填充压实氧化镁砂。这种电发热管同样采用了氧化镁砂作为导热介质。
本领域中有进一步提高电加热管的热转换效率及导热效率并进一步降低电加热管耗电量的强烈需求。因此需要开发出能够代替氧化镁砂作为电加热管的导热介质的新型材料，使得采用这种新型导热介质材料的电加热管具有高的热转换效率及导热效率，并能够进一步降低电加热管的耗电量。
发明内容
本发明人经过大量研究和反复试验，开发出了一种新型的导热复合材料。这种新型的导热复合材料可以作为电加热管中的导热介质来替代传统电加热管中的氧化镁砂，并使得采用这种新型导热复合材料的电加热管具有高的热转换效率及导热效率，并能够进一步降低电加热管的耗电量。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案来实现的。
在本发明的第一个方面中，提供了一种导热复合材料，所述导热复合材料由38-52重量％的非固相部分和48-62重量％的固相部分组成，所述非固相部分由15-25质量％的二甲醚、17-23质量％的乙二醚和54-66质量％的无水硫酸铜溶液混合而成，其中所述无水硫酸铜溶液中硫酸铜的浓度为3-13质量％；所述固相部分为钙钛岩粉，所述钙钛岩粉的粒径为40-120nm。
所述导热复合材料中非固相部分的比例优选为42-48重量％，更优选为45重量％。
所述导热复合材料中固相部分的比例优选为52-58重量％，更优选为55重量％。
所述非固相部分中二甲醚的含量优选为18-22质量％，更优选为20质量％。
所述非固相部分中乙二醚的含量优选为18-21质量％，更优选为20质量％。
所述非固相部分中无水硫酸铜溶液的含量优选为58-62质量％，更优选为60质量％。
所述无水硫酸铜溶液中硫酸铜的浓度优选为4-12质量％，更优选为5-10质量％。
所述钙钛岩粉的粒径优选为45-110nm，更优选为50-100nm。
在一个实施方案中，所述导热复合材料由42-48重量％的非固相部分和52-58重量％的固相部分组成，所述非固相部分由18-22质量％的二甲醚、18-21质量％的乙二醚和58-62质量％的无水硫酸铜溶液混合而成，其中所述无水硫酸铜溶液中硫酸铜的浓度为4-12质量％；所述固相部分为钙钛岩粉，所述钙钛岩粉的粒径为45-110nm。
在一个实施方案中，所述导热复合材料由45重量％的非固相部分和55重量％的固相部分组成，所述非固相部分由20质量％的二甲醚、20质量％的乙二醚和60质量％的无水硫酸铜溶液混合而成，其中所述无水硫酸铜溶液中硫酸铜的浓度为5-10质量％；所述固相部分为钙钛岩粉，所述钙钛岩粉的粒径为50-100nm。
在本发明的第二个方面中，提供了一种导热复合材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为3-13质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为15-25质量％，乙二醚的含量为17-23质量％，无水硫酸铜溶液的含量为54-66质量％；
(2)制备粒径为40-120nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为38-52质量％，固相部分的比例为48-62质量％。
其中，在步骤(1)中，
所述无水硫酸铜溶液中硫酸铜的浓度优选为4-12质量％，更优选为5-10质量％。
所述非固相部分中二甲醚的含量优选为18-22质量％，更优选为20质量％。
所述非固相部分中乙二醚的含量优选为18-21质量％，更优选为20质量％。
所述非固相部分中无水硫酸铜溶液的含量优选为58-62质量％，更优选为60质量％。
其中，在步骤(2)中，
所述钙钛岩粉的粒径优选为45-110nm，更优选为50-100nm。
其中，在步骤(3)中，
所述导热复合材料中非固相部分的比例优选为42-48重量％，更优选为45重量％。
所述导热复合材料中固相部分的比例优选为52-58重量％，更优选为55重量％。
进一步地，在一个实施方案中，先将所述无水硫酸铜溶液与所述钙钛岩粉混合，然后再将所得物与二甲醚和乙二醚混合。
在一个实施方案中，提供了一种导热复合材料的制备方法，包括：
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为4-12质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为18-22质量％，乙二醚的含量为18-21质量％，无水硫酸铜溶液的含量为58-62质量％；
(2)制备粒径为45-110nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为42-48质量％，固相部分的比例为52-58质量％。
在一个实施方案中，提供了一种导热复合材料的制备方法，包括：
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为5-10质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为20质量％，乙二醚的含量为20质量％，无水硫酸铜溶液的含量为60质量％；
(2)制备粒径为50-100nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为45质量％，固相部分的比例为55质量％。
在本发明的第三个方面中，提供了一种电加热管，所述电加热管沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝，并且在所述电加热管的管内空隙中填充有上述第一个方面的导热复合材料。
在本发明的第四个方面中，提供了一种电加热管的制备方法，所述电加热管沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝，所述方法包括在所述电加热管的管内空隙中填充上述第一个方面的导热复合材料的步骤。
进一步地，所述方法在填充上述第一个方面的导热复合材料的步骤之前，对电加热管的内壁进行钝化处理，以防止腐蚀。
进一步地，所述方法在填充上述第一个方面的导热复合材料的步骤中，所述导热复合材料占电加热管的管内空隙的40-60体积％，优选50体积％。
进一步地，所述方法在填充上述第一个方面的导热复合材料的步骤之后，还包括对电加热管进行密封的步骤，且在密封步骤之前，对电加热管的管内空间进行抽真空。
在一个实施方案中，先将所述导热复合材料中作为固相部分的钙钛岩粉装入所述电加热管的管内空隙中；接下来制备所述导热复合材料中的非固相部分；然后将所述非固相部分注入所述电加热管内剩余空隙中，最后对所述电加热管抽真空并将端口密封。
本发明所述导热复合材料在将电加热管内电热合金丝发出的热量导出至加热管外壁的过程中会发生相变，从而显著提升导热效能。本发明所述导热复合材料的导热率可以达到8.47-11.02W/m·K，相变潜热可以达到192-262J/g。
所述导热复合材料在发生相变前后其体积不会发生显著变化，不会对电加热管内壁造成额外压力而导致管壁破裂，从而保证了密封电加热管的使用安全。使用该导热复合材料制备的电加热管，经5000次通电工作测试，产品运行安全稳定，没有发生填充材料的泄漏，且导热效率和耗电量都没有明显劣化。
本发明技术方案的有益效果是，采用本发明导热复合材料的电加热管相比于使用氧化镁砂作为导热介质的传统电加热管显著提升了热转换效率和热传导效率，相比于传统电加热管，单位负荷所产生的热量大大提高，从而能够进一步降低电加热管的耗电量。例如，对于使用氧化镁砂做填充物的传统电加热管，当输入功率为1500瓦时，加热管外壁温度也只能够达到约290摄氏度。而将上述传统电加热管中的氧化镁砂替换为本发明的导热复合材料后，在输入功率达到200瓦时，电加热管外壁的温度即能达到300摄氏度左右，在一些具体的实施方案中，达到了296-333摄氏度；当输入功率达到300瓦时，电加热管外壁的温度即能达到500摄氏度左右，在一些具体的实施方案中，达到了496-544摄氏度。可见，本发明技术方案能够使电加热管显著节能，提升了热转换效率和热传导效率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明的目的，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
1、制备导热复合材料
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为9质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为21质量％，乙二醚的含量为21质量％，无水硫酸铜溶液的含量为58质量％；
(2)制备粒径为80nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为42质量％，固相部分的比例为58质量％。
所得到的导热复合材料的导热率为约10.88W/m·K，相变潜热达到约249J/g。
2、制备电加热管
将上述获得的导热复合材料填入沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝的电加热管中，然后对电加热管抽真空并将端口密封。
对上述电加热管通电，当输入功率达到200瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到322摄氏度；当输入功率达到300瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到529摄氏度。
实施例2
1、制备导热复合材料
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为8质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为19质量％，乙二醚的含量为22质量％，无水硫酸铜溶液的含量为59质量％；
(2)制备粒径为80nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为40质量％，固相部分的比例为60质量％。
所得到的导热复合材料的导热率为约9.52W/m·K，相变潜热达到约217J/g。
2、制备电加热管
将上述获得的导热复合材料填入沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝的电加热管中，然后对电加热管抽真空并将端口密封。
对上述电加热管通电，当输入功率达到200瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到305摄氏度；当输入功率达到300瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到502摄氏度。
实施例3
1、制备导热复合材料
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为10质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为20质量％，乙二醚的含量为20质量％，无水硫酸铜溶液的含量为60质量％；
(2)制备粒径为50nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为45质量％，固相部分的比例为55质量％。
所得到的导热复合材料的导热率为约11.02W/m·K，相变潜热达到约262J/g。
2、制备电加热管
将上述获得的导热复合材料填入沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝的电加热管中，然后对电加热管抽真空并将端口密封。
对上述电加热管通电，当输入功率达到200瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到333摄氏度；当输入功率达到300瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到544摄氏度。
实施例4
1、制备导热复合材料
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为3质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为19质量％，乙二醚的含量为18质量％，无水硫酸铜溶液的含量为63质量％；
(2)制备粒径为110nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为52质量％，固相部分的比例为48质量％。
所得到的导热复合材料的导热率为约8.47W/m·K，相变潜热达到约192J/g。
2、制备电加热管
将上述获得的导热复合材料填入沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝的电加热管中，然后对电加热管抽真空并将端口密封。
对上述电加热管通电，当输入功率达到200瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到296摄氏度；当输入功率达到300瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到496摄氏度。
实施例5
1、制备导热复合材料
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为12质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为16质量％，乙二醚的含量为18质量％，无水硫酸铜溶液的含量为66质量％；
(2)制备粒径为60nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为48质量％，固相部分的比例为52质量％。
所得到的导热复合材料的导热率为约10.93W/m·K，相变潜热达到约254J/g。
2、制备电加热管
将上述获得的导热复合材料填入沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝的电加热管中，然后对电加热管抽真空并将端口密封。
对上述电加热管通电，当输入功率达到200瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到324摄氏度；当输入功率达到300瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到535摄氏度。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种导热复合材料，其特征在于，所述导热复合材料由38-52重量％的非固相部分和48-62重量％的固相部分组成，所述非固相部分由15-25质量％的二甲醚、17-23质量％的乙二醚和54-66质量％的无水硫酸铜溶液混合而成，其中所述无水硫酸铜溶液中硫酸铜的浓度为3-13质量％；所述固相部分为钙钛岩粉，所述钙钛岩粉的粒径为40-120nm。
2.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述导热复合材料由42-48重量％的非固相部分和52-58重量％的固相部分组成，所述非固相部分由18-22质量％的二甲醚、18-21质量％的乙二醚和58-62质量％的无水硫酸铜溶液混合而成，其中所述无水硫酸铜溶液中硫酸铜的浓度为4-12质量％；所述固相部分为钙钛岩粉，所述钙钛岩粉的粒径为45-110nm。
3.根据权利要求2所述的导热复合材料，其特征在于，所述导热复合材料由45重量％的非固相部分和55重量％的固相部分组成，所述非固相部分由20质量％的二甲醚、20质量％的乙二醚和60质量％的无水硫酸铜溶液混合而成，其中所述无水硫酸铜溶液中硫酸铜的浓度为5-10质量％；所述固相部分为钙钛岩粉，所述钙钛岩粉的粒径为50-100nm。
4.根据权利要求1所述的导热复合材料，其特征在于，所述导热复合材料的导热率为8.47-11.02W/m·K，相变潜热为192-262J/g。
5.一种导热复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为3-13质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为15-25质量％，乙二醚的含量为17-23质量％，无水硫酸铜溶液的含量为54-66质量％；
(2)制备粒径为40-120nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为38-52质量％，固相部分的比例为48-62质量％。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为4-12质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为18-22质量％，乙二醚的含量为18-21质量％，无水硫酸铜溶液的含量为58-62质量％；
(2)制备粒径为45-110nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为42-48质量％，固相部分的比例为52-58质量％。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将二甲醚、乙二醚和硫酸铜浓度为5-10质量％的无水硫酸铜溶液混合均匀，获得非固相部分，所述非固相部分中二甲醚的含量为20质量％，乙二醚的含量为20质量％，无水硫酸铜溶液的含量为60质量％；
(2)制备粒径为50-100nm的钙钛岩粉，获得固相部分；
(3)将非固相部分和固相部分混合均匀，获得导热复合材料，其中所述导热复合材料中非固相部分的比例为45质量％，固相部分的比例为55质量％。
8.一种电加热管，其特征在于，所述电加热管沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝，并且在所述电加热管的管内空隙中填充有权利要求1-4中任一项所述的导热复合材料。
9.根据权利要求8所述的电加热管，其特征在于，当输入功率达到200瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到296-333摄氏度；当输入功率达到300瓦时，经5分钟后测量，电加热管外壁的温度达到496-544摄氏度。
10.一种电加热管的制备方法，其特征在于，所述电加热管沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝，所述方法包括在所述电加热管的管内空隙中填充权利要求1-4中任一项所述的导热复合材料的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610147966.7A CN105754555A (zh) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 一种导热复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610147966.7A CN105754555A (zh) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 一种导热复合材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105754555A true CN105754555A (zh) | 2016-07-13 |
Family
ID=56333243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610147966.7A Pending CN105754555A (zh) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 一种导热复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105754555A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103442465A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-12-11 | 镇江天信电器有限公司 | 电加热管 |
| CN104344541A (zh) * | 2013-08-06 | 2015-02-11 | 上海云隆机械有限公司 | 一种用于加热***的电加热器 |
-
2016
- 2016-03-15 CN CN201610147966.7A patent/CN105754555A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103442465A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-12-11 | 镇江天信电器有限公司 | 电加热管 |
| CN104344541A (zh) * | 2013-08-06 | 2015-02-11 | 上海云隆机械有限公司 | 一种用于加热***的电加热器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王树根，赵修志: "矿物高温电绝缘填料的初步探索", 《矿产综合利用》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103442465A (zh) | 电加热管 | |
| CN100498110C (zh) | 双重绝缘电热水器 | |
| CN105754555A (zh) | 一种导热复合材料及其制备方法 | |
| CN105802585A (zh) | 一种导热复合材料及其制备方法 | |
| CN103237374B (zh) | 民用核电站稳压器电加热器发热体结构 | |
| CN106304442A (zh) | 一种电加热管及其制备方法 | |
| CN206004924U (zh) | 一种电加热管 | |
| CN106304441A (zh) | 一种适合液相导热介质的电加热管 | |
| CN103200759A (zh) | 高产额中子发生器的散热机构 | |
| CN104142022B (zh) | 电压等级为2.5kv~220kv的电阻加热油炉 | |
| CN206380111U (zh) | 一种高电压蓄热加热管 | |
| CN205946202U (zh) | 一种新型加热管 | |
| CN105307300A (zh) | 一种改进的热水器电加热管 | |
| CN206004920U (zh) | 一种适合液相导热介质的电加热管 | |
| CN206004922U (zh) | 一种复合电加热管 | |
| CN206251354U (zh) | 密封接线发热体 | |
| CN208241911U (zh) | 一种铠装加热器冷端结构 | |
| CN201497071U (zh) | 电采暖超导散热器 | |
| CN106304431A (zh) | 一种以石墨为导热介质的电加热管 | |
| CN205561280U (zh) | 一种全新节能型电加热管 | |
| CN206042407U (zh) | 双层绝缘结构的单端电加热元件 | |
| CN201819305U (zh) | 超导电暖器 | |
| CN206004918U (zh) | 一种以石墨为导热介质的电加热管 | |
| CN207576360U (zh) | 一种服装生产用染料的反应余热利用装置 | |
| CN205678870U (zh) | 有隔板内胆的电热水器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20190628 |
|
| AD01 | Patent right deemed abandoned |