CN106255237A - 电热水袋发热体材料配方 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电热水袋发热体材料配方，包括如下重量份组分：陶瓷粉70‑90份，粘合剂5‑10份，增强剂0.2‑6份，聚乙烯醇3‑8份，钨5‑15份，钯2‑5份，铱3‑8份，钌1‑3份，烧结助剂1‑5份。本发明属于电热水袋发热体材料领域，具体是提供了一种产工艺简单、耐热性能好、热传导率高、节能减耗、安全无毒、使用寿命长的热水袋发热体材料配方。
Description
技术领域
本发明属于电热水袋发热体材料领域，具体是涉及电热水袋发热体材料配方。
背景技术
在冬季严寒时节，电热水袋因其加热迅速、携带方便、取暖效果好，深受广大学生、白领、老年人喜爱，普及使用率极高，电热水袋内发热元件为发热体，发热体材料是一种将电能转化为热能的材料，目前被广泛应用于各类加热电器及设备。
现有电热水袋发热体材料耐热性能差，使用寿命短，发热体强度低易断裂损坏，造成资源浪费；热传导率较低，耗电且电热水袋供暖效果差；或发热效果不均匀，带电或产生明火，存在安全隐患；甚至有些发热体材料中含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质，对人体产生毒副作用，造成环境污染。
发明内容
本发明克服上述现有发热体多方面不足，提供一种生产工艺简单、耐热性能好、热传导率高、节能减耗、安全无毒、使用寿命长的热水袋发热体材料配方。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电热水袋发热体材料配方，包括如下重量份组分：陶瓷粉70-90份，粘合剂5-10份，增强剂0.2-6份，聚乙烯醇3-8份，钨5-15份，钯2-5份，铱3-8份，钌1-3份，烧结助剂1-5份。
进一步地，所述陶瓷粉为Al2O3、ZrO2、Si3N4中一种或多种。
进一步地，所述粘合剂为硅酸盐、磷酸盐、铝酸盐粘合剂中一种或多种，无机粘合剂可大大提高本发热体耐热性能，耐热范围通常在600-1750℃之间。
进一步地，所述增强剂为改性淀粉、海藻酸钠、糊精、栲胶中一种或多种，能大大提高发热体强度，增加粉料流动性，易于成型且改善发热体粒裂，降低发热体断裂率。
进一步地，所述烧结助剂为CaO、TiO2、MgO中一种或多种，可降低烧结温度。
进一步地，所述电热水袋发热体材料制备方法如下：将陶瓷粉加水搅拌成悬浮液，加热至70-80℃，再加入粘合剂、增强剂、钨、钯、铱、钌，高速分散10-20min，研磨2-3h得浆料，喷雾干燥过筛得固体粉末，将烧结助剂与所得固体粉末混合均匀，在压片机中干压成型，保压3-5min得压片，将压片投入1500-1600℃的高温炉中经高温烧结30min，冷却后一体成型得到本电热水袋发热体。
进一步地，所述固体粉末粒径小于1um，分散性能较好。
金属原子外层电子较少，原子外层存在较多电子空位，能容外来电子进入、移动、导电，和其他组分融合后电能转换热能转换率显著提高；钨具有熔点高、力学性能好、硬度高、导热率高、热膨胀系数低的特点，钨的加入提高了本发热体导热性能，减少能耗；铱在常温下对空气和氧都十分稳定，是唯一可在氧化气氛下达到2300℃而不发生严重损坏的金属，在600-1000℃的空气中会发生氧化，继续升高温度，氧化物会消失，这时铱又恢复金属光泽，使用寿命和导热性能大大提高；钯、钌贵稀金属元素与铱及其他组分高温烧结，可提升发热体硬度和强度，发热效果更好。
与现有技术相比，本发明具有如下积极有益的效果：
1.升温迅速，温度范围广，发热元件500W功率启动10秒可达额定温度100℃-230℃，30秒可达500℃-700℃。
2.热效率高、单位热耗电量比传统发热体节省10-30％。
3.发热均匀，无明火，使用安全。
4.使用寿命长，功率衰减量小。
5.表面安全不带电，绝缘性能好，能经受5000V/1S的耐压测试，无击穿，漏电流<0.5mA。
6.节能、无污染，符合环保要求，不含铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等有害物质，完全符合欧盟环保要求。
具体实施方式
下述非限制性实施例可使本领域的普通技术人员更全面理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
电热水袋发热体材料配方，包括如下重量份组分：陶瓷粉75份，粘合剂5份，增强剂2份，聚乙烯醇3份，钨5份，钯2份，铱3份，钌2份，烧结助剂3份。
将陶瓷粉加水搅拌成悬浮液，加热至70-80℃，再加入粘合剂、增强剂、钨、钯、铱、钌，高速分散10-20min，研磨2-3h得浆料，喷雾干燥过筛得固体粉末，将烧结助剂与所得固体粉末混合均匀，在压片机中干压成型，保压3-5min得压片，将压片投入1500-1600℃的高温炉中经高温烧结30min，冷却后一体成型得到本电热水袋发热体。
实施例2
电热水袋发热体材料配方，包括如下重量份组分：陶瓷粉70份，粘合剂6份，增强剂4份，聚乙烯醇4份，钨6份，钯3份，铱3份，钌2份，烧结助剂2份。
将陶瓷粉加水搅拌成悬浮液，加热至70-80℃，再加入粘合剂、增强剂、钨、钯、铱、钌，高速分散10-20min，研磨2-3h得浆料，喷雾干燥得固体粉末，将烧结助剂与所得固体粉末混合均匀，在压片机中干压成型，保压3-5min得压片，将压片投入1500-1600℃的高温炉中经高温烧结30min，冷却后一体成型得到本电热水袋发热体。
本发明材料的主要性能指标如表1所示。
表1电热水袋发热体主要性能指标
如表1所示，本电热水袋发热体相较于现有热水袋发热体材料在各种性能参数上均有显著提高。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改变、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.电热水袋发热体材料配方，其特征在于，包括如下重量份组分：陶瓷粉70-90份，粘合剂5-10份，增强剂0.2-6份，聚乙烯醇3-8份，钨5-15份，钯2-5份，铱3-8份，钌1-3份，烧结助剂1-5份。
2.根据权利要求1所述电热水袋发热体材料配方，其特征在于，所述陶瓷粉为Al2O3、ZrO2、Si3N4中一种或多种。
3.根据权利要求1所述电热水袋发热体材料配方，其特征在于，所述粘合剂为硅酸盐、磷酸盐、铝酸盐粘合剂中一种或多种。
4.根据权利要求1所述电热水袋发热体材料配方，其特征在于，所述增强剂为改性淀粉、海藻酸钠、糊精、栲胶中一种或多种。
5.根据权利要求1所述电热水袋发热体材料配方，其特征在于，所述烧结助剂为CaO、TiO2、MgO中一种或多种。
6.根据权利要求1所述电热水袋发热体材料配方，其特征在于，所述电热水袋发热体材料制备方法如下：将陶瓷粉加水搅拌成悬浮液，加热至70-80℃，再加入粘合剂、增强剂、钨、钯、铱、钌，高速分散10-20min，研磨2-3h得浆料，喷雾干燥过筛得固体粉末，将烧结助剂与所得固体粉末混合均匀，在压片机中干压成型，保压3-5min得压片，将压片投入1500-1600℃的高温炉中经高温烧结30min，冷却后一体成型得到本电热水袋发热体。
7.根据权利要求1或6所述电热水袋发热体材料配方，其特征在于，所述固体粉末粒径小于1um。
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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: 20200211 |
|
| AD01 | Patent right deemed abandoned |