CN114380587A - 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件 - Google Patents

电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件 Download PDF

Info

Publication number
CN114380587A
CN114380587A CN202210061067.0A CN202210061067A CN114380587A CN 114380587 A CN114380587 A CN 114380587A CN 202210061067 A CN202210061067 A CN 202210061067A CN 114380587 A CN114380587 A CN 114380587A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic
electrothermal
oxide
heating
powder
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
Application number
CN202210061067.0A
Other languages
English (en)
Inventor
何祥林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Stoneware Core Technology Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Stoneware Core Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Stoneware Core Technology Co ltd filed Critical Guangzhou Stoneware Core Technology Co ltd
Priority to CN202210061067.0A priority Critical patent/CN114380587A/zh
Publication of CN114380587A publication Critical patent/CN114380587A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/18Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in aluminium oxide
    • C04B35/195Alkaline earth aluminosilicates, e.g. cordierite or anorthite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/141Conductive ceramics, e.g. metal oxides, metal carbides, barium titanate, ferrites, zirconia, vitrous compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3217Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3231Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3258Tungsten oxides, tungstates, or oxide-forming salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/349Clays, e.g. bentonites, smectites such as montmorillonite, vermiculites or kaolines, e.g. illite, talc or sepiolite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/36Glass starting materials for making ceramics, e.g. silica glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567Treatment time

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电热陶瓷材料的配方,包含堇青石,氧化铝,贵州黑粘土,石英,燧石,微晶瓷粉,氧化锝粉,氧化钨粉,氧化钪,氧化铕和聚乙烯醇,上述材料按重量配比的组成,堇青石20%‑60%;氧化铝5%‑30%;贵州黑粘土1%‑10%;石英2%‑10%;燧石1%‑10%;微晶瓷粉1%‑5%;氧化锝粉0.2%‑1%;氧化钨粉0.1%‑1%;氧化钪0.2%‑2%;氧化铕0.1%‑1%;聚乙烯醇0.1%‑1%。本发明的电热陶瓷材料含堇青石再结合一些微量非金属氧化物按照比例进行配比,即可制作成常温升温至1000°的高温仅需十秒,升温迅速,发热均匀、使用寿命长,成本低,而且节能可达30%‑50%的电热陶瓷材料,针对电热市场的节能减排具有重大意义。

Description

电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件
技术领域
本发明涉及一种电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件。
背景技术
现有技术发热片以电阻丝为发热器件,由于电阻丝普遍采用镍铬合金,由于镍铬合金的电阻值低,高密度,厚度无法突破,电热转换值低,加热率小,加热元件无法恒温及功率补偿功能,而且电热***结构复杂,热质低等不足,而且镍铬合金是铁素体合金,存在常温、中温、高温脆性,电热转换损耗太大。
因此发明一种电热陶瓷材料的配方以及采用该配方的电热陶瓷胚体的制备方法替代传统发热片、高温发热管和石英管等老式发热件,具备升温快速、成本低廉的有益效果,具有十分巨大的市场前景。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种发热快、发热均匀、节能的一种电热陶瓷材料的配方。
本发明的第二目的在于提供一种发热快、发热均匀、节能的电热陶瓷胚体的制备方法。
本发明的第三目的在于提供一种发热快、发热均匀、节能的一种电热陶瓷材料的配方。
本发明的第四目的在于提供一种发热快、发热均匀、节能的电热陶瓷胚体的制备方法。
本发明的第五目的在于提供一种发热快、发热均匀、节能的发热件。
本发明的第一目的是这样实现的:
一种电热陶瓷材料的配方,包含堇青石,氧化铝,贵州黑粘土,石英,燧石,微晶瓷粉,氧化锝粉,氧化钨粉,氧化钪,氧化铕和聚乙烯醇,上述材料按重量配比的组成,
堇青石20%-60%;
氧化铝5%-30%;
贵州黑粘土1%-10%;
石英2%-10%;
燧石1%-10%;
微晶瓷粉1%-5%;
氧化锝粉0.2%-1%;
氧化钨粉0.1%-1%;
氧化钪0.2%-2%;
氧化铕0.1%-1%;
聚乙烯醇0.1%-1%。
本发明的电热陶瓷材料含堇青石再结合一些微量非金属氧化物按照比例进行配比,即可制作成常温升温至1000°的高温仅需十秒,升温迅速,发热均匀、使用寿命长,成本低,而且节能可达30%-50%的电热陶瓷材料,针对电热市场的节能减排具有重大意义。
本发明的第二目的是这样实现的:
一种采用电热陶瓷材料制成的电热陶瓷胚体的制备方法,包括以下步骤,
步骤一:材料按重量配比,堇青石50%,氧化铝15%,贵州黑粘土2%,石英5%,燧石5%,微晶瓷粉2%,氧化锝粉0.5%,氧化钨粉0.5%,氧化钪1%,氧化铕0.5%,聚乙烯醇0.5%;
步骤二:将步骤一材料混合,然后对混合后的材料利用球磨进行24小时的研磨,直至粗细度达到400目筛余;
步骤三:将步骤二的材料进行除铁处理,规定含铁量不高于总含量的0.01%;
步骤四:将步骤三的材料进行喷雾、干燥和造粒处理,形成大小为80目,含水量为5%-7%的颗粒;
步骤五:将步骤四的颗粒放置在密封的容器中进行陈腐处理48小时;
步骤六:将步骤五的颗粒,用粉末液压机压制成所需形状以及厚度的电热陶瓷胚体;
步骤七:将步骤六的电热陶瓷胚体放置在烘烤炉中烘烤,设定温度在200℃以下烘干,直至电热陶瓷胚体的含水量小于1%;
步骤八:将步骤七的电热陶瓷胚体放置在温度精度误差不能高于3℃的窑炉内,采用1350℃经过16小时烧制而成。
本发明通过上述步骤,即可以将电热陶瓷材料混合、研磨、除铁、喷雾、干燥、造粒、陈腐、压制、烘干形成所需形状以及厚度的电热陶瓷胚体,该电热陶瓷胚体具备由常温升温至1000°的高温仅需十秒,升温迅速,发热均匀、使用寿命长,成本低,而且节能可达30%-50%的电热陶瓷材料,针对电热市场的节能减排具有重大意义。
本发明的第二目的还可以采用以下技术措施解决:
进一步地,所述窑炉采用温度精度误差小的辊道窑。
本发明的第三目的是这样实现的:
一种电热陶瓷材料的配方,包含堇青石,氧化铝,苏州黑粘土,生砂石,燧石,微晶瓷粉,五氧化二钽,氧化铽,氧化镥,氧化锝粉和聚丙烯酰胺,上述材料按重量配比的组成,
堇青石20%-65%;
氧化铝10%-35%;
苏州黑粘土5%-20%;
生砂石1%-10%;
燧石1%-8%;
微晶瓷粉0.5%-5%;
五氧化二钽0.1%-0.6%;
氧化铽0.1%-2%;
氧化镥0.1%-2%;
氧化锝粉0.1%-0.6%;
聚丙烯酰胺0.1%-0.8%。
本发明的电热陶瓷材料含堇青石再结合一些微量非金属氧化物按照比例进行配比,即可制作成常温升温至1000°的高温仅需十秒,升温迅速,发热均匀、使用寿命长,成本低,而且节能可达30%-50%的电热陶瓷材料,针对电热市场的节能减排具有重大意义。
本发明的第四目的是这样实现的:
一种电热陶瓷材料制成的电热陶瓷胚体的制备方法,包括以下步骤,
步骤一:材料按重量配比,堇青石45%,氧化铝25%,苏州黑粘土15%,生砂石5%,燧石4%,微晶瓷粉3%,五氧化二钽0.3%,氧化铽1%,氧化镥1%,氧化锝粉0.3%,聚丙烯酰胺0.4%;
步骤二:将步骤一材料混合,然后对混合后的材料利用球磨进行24小时的研磨,直至粗细度达到400目筛余;
步骤三:将步骤二的材料进行除铁处理,规定含铁量不高于总含量的0.01%;
步骤四:将步骤三的材料进行喷雾、干燥和造粒处理,形成大小为80目,含水量为5%-7%的颗粒;
步骤五:将步骤四的颗粒放置在密封的容器中进行陈腐处理48小时;
步骤六:将步骤五的颗粒,用粉末液压机压制成所需形状以及厚度的电热陶瓷胚体;
步骤七:将步骤六的电热陶瓷胚体放置在烘烤炉中烘烤,设定温度在200℃以下烘干,直至电热陶瓷胚体的含水量小于1%;
步骤八:将步骤七的电热陶瓷胚体放置在温度精度误差不能高于3℃的窑炉内,采用1350℃经过16小时烧制而成。
本发明通过上述步骤,即可以将电热陶瓷材料混合、研磨、除铁、喷雾、干燥、造粒、陈腐、压制、烘干形成所需形状以及厚度的电热陶瓷胚体,该电热陶瓷胚体具备由常温升温至1000°的高温仅需十秒,升温迅速,发热均匀、使用寿命长,成本低,而且节能可达30%-50%的电热陶瓷材料,针对电热市场的节能减排具有重大意义。
本发明的第四目的还可以采用以下技术措施解决:
进一步地,所述窑炉采用温度精度误差小的辊道窑。
本发明的第五目的是这样实现的:
一种发热件,包括导电涂层、发热涂层、火线接线端头和零线接线端头,所述导电涂层设置在电热陶瓷胚体的一端面上,所述发热涂层设置在电热陶瓷胚体的一端面上,所述发热涂层覆盖一部分导电涂层,一部分导电涂层露出发热涂层外,所述火线接线端头和零线接线端头分别设置在电热陶瓷胚体上连接导电涂层。
现有技术将发热涂层喷涂在微晶板上使用,但是微晶板在导热性和散热性方面还存在缺点,无法长期处于高温高热状态,无法满足用户需求,然而电热陶瓷胚体具有绝缘性、导热性、聚热性好和耐高温的优点,因此将发热涂层喷涂在电热陶瓷胚体上,加工容易,形成高热质、高导热、高聚热、高稳定、使用寿命长,发热效果快、发热温度高的发热件,发热温度甚至可达400-1000度,满足用户需求,而且限定电热陶瓷胚体和发热涂层的负膨胀值相同,避免因陶瓷板和发热涂层的膨胀值不同导致陶瓷板开裂或破损,提高发热板的可靠性。
本发明的第五目的还可以采用以下技术措施解决:
进一步地,所述发热涂层为石墨烯发热涂层,所述发热涂层的厚度在1um-10um的范围内。所述石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,石墨烯有优异的导电性能和突出的导热性能,现有技术将石墨烯喷涂在电热陶瓷胚体上使用,但是电热陶瓷胚体在导热性和散热性方面还存在缺点,无法长期处于高温高热状态,无法满足用户需求,然而电热陶瓷胚体的具有绝缘性、导热性、聚热性好和耐高温的优点,因此将石墨烯涂层喷涂在电热陶瓷胚体上,加工容易,形成高热质、高导热、高聚热、高稳定、使用寿命长,发热效果快、发热温度高的发热件,发热温度甚至可达400-1000度,满足用户需求。
进一步地,所述导电涂层的宽度为6mm。
进一步地,还包括耐高温导电线,所述耐高温导电线一端焊接在露出发热涂层外的对应的火线接线端头或零线接线端头上,所述耐高温导电线另一端伸出通孔外。
进一步地,还包括盖板,所述电热陶瓷胚体和盖板组合在一起,电热陶瓷胚体和盖板之间的连接间隙涂抹有密封胶,陶瓷外罩遮挡石墨烯发热涂层和导电涂层,而且盖板对应开有便于线束伸出的通孔。
进一步地,还包括温度传感器,所述温度传感器的测温端抵靠在石墨烯发热涂层上,温度传感器的信号输出线穿过通孔伸出盖板外。
本发明的有益效果如下:
本发明的电热陶瓷材料含堇青石再结合一些微量非金属氧化物按照比例进行配比,即可制作成常温升温至1000°的高温仅需十秒,升温迅速,发热均匀、使用寿命长,成本低,而且节能可达30%-50%的电热陶瓷材料,针对电热市场的节能减排具有重大意义。
本发明通过上述步骤,即可以将电热陶瓷材料混合、研磨、除铁、喷雾、干燥、造粒、陈腐、压制、烘干形成所需形状以及厚度的电热陶瓷胚体,该电热陶瓷胚体具备由常温升温至1000°的高温仅需十秒,升温迅速,发热均匀、使用寿命长,成本低,而且节能可达30%-50%的电热陶瓷材料,针对电热市场的节能减排具有重大意义。
本发明,现有技术将发热涂层喷涂在微晶板上使用,但是微晶板在导热性和散热性方面还存在缺点,无法长期处于高温高热状态,无法满足用户需求,然而电热陶瓷胚体具有绝缘性、导热性、聚热性好和耐高温的优点,因此将发热涂层喷涂在电热陶瓷胚体上,加工容易,形成高热质、高导热、高聚热、高稳定、使用寿命长,发热效果快、发热温度高的发热件,发热温度甚至可达400-1000度,满足用户需求,而且限定电热陶瓷胚体和发热涂层的负膨胀值相同,避免因陶瓷板和发热涂层的膨胀值不同导致陶瓷板开裂或破损,提高发热板的可靠性。
本发明,所述石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,石墨烯有优异的导电性能和突出的导热性能,现有技术将石墨烯喷涂在电热陶瓷胚体上使用,但是电热陶瓷胚体在导热性和散热性方面还存在缺点,无法长期处于高温高热状态,无法满足用户需求,然而电热陶瓷胚体的具有绝缘性、导热性、聚热性好和耐高温的优点,因此将石墨烯涂层喷涂在电热陶瓷胚体上,加工容易,形成高热质、高导热、高聚热、高稳定、使用寿命长,发热效果快、发热温度高的发热件,发热温度甚至可达400-1000度,满足用户需求。
附图说明
图1为实施例1电热陶瓷材料的配方示意图。
图2为实施例1电热陶瓷胚体的制备方法示意图。
图3为实施例2电热陶瓷材料的配方示意图。
图4为实施例2电热陶瓷胚体的制备方法示意图。
图5为发热件示意图(除盖板)。
图6为发热件的剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例1,结合图1所示,一种电热陶瓷材料的配方,其特征在于:包含堇青石,氧化铝,贵州黑粘土,石英,燧石,微晶瓷粉,氧化锝粉,氧化钨粉,氧化钪,氧化铕和聚乙烯醇,上述材料按重量配比的组成,
堇青石20%-60%;
氧化铝5%-30%;
贵州黑粘土1%-10%;
石英2%-10%;
燧石1%-10%;
微晶瓷粉1%-5%;
氧化锝粉0.2%-1%;
氧化钨粉0.1%-1%;
氧化钪0.2%-2%;
氧化铕0.1%-1%;
聚乙烯醇0.1%-1%。
实施例1,结合图2所示,一种电热陶瓷胚体的制备方法,包括以下步骤,步骤一:材料按重量配比,堇青石50%,氧化铝15%,贵州黑粘土2%,石英5%,燧石5%,微晶瓷粉2%,氧化锝粉0.5%,氧化钨粉0.5%,氧化钪1%,氧化铕0.5%,聚乙烯醇0.5%;
步骤二:将步骤一材料混合,然后对混合后的材料利用球磨进行24小时的研磨,直至粗细度达到400目筛余;
步骤三:将步骤二的材料进行除铁处理,规定含铁量不高于总含量的0.01%;
步骤四:将步骤三的材料进行喷雾、干燥和造粒处理,形成大小为80目,含水量为5%-7%的颗粒;
步骤五:将步骤四的颗粒放置在密封的容器中进行陈腐处理48小时;
步骤六:将步骤五的颗粒,用粉末液压机压制成所需形状以及厚度的电热陶瓷胚体;
步骤七:将步骤六的电热陶瓷胚体放置在烘烤炉中烘烤,设定温度在200℃以下烘干,直至电热陶瓷胚体的含水量小于1%;
步骤八:将步骤七的电热陶瓷胚体放置在温度精度误差不能高于3℃的窑炉内,采用1350℃经过16小时烧制而成。
进一步地,所述窑炉采用温度精度误差小的辊道窑。
实施例2,结合图3所示,一种电热陶瓷材料的配方,包含堇青石,氧化铝,苏州黑粘土,生砂石,燧石,微晶瓷粉,五氧化二钽,氧化铽,氧化镥,氧化锝粉和聚丙烯酰胺,上述材料按重量配比的组成,
堇青石20%-65%;
氧化铝10%-35%;
苏州黑粘土5%-20%;
生砂石1%-10%;
燧石1%-8%;
微晶瓷粉0.5%-5%;
五氧化二钽0.1%-0.6%;
氧化铽0.1%-2%;
氧化镥0.1%-2%;
氧化锝粉0.1%-0.6%;
聚丙烯酰胺0.1%-0.8%。
实施例2,结合图4所示,一种采用如权利要求1任一所述电热陶瓷材料制成的电热陶瓷胚体的制备方法,包括以下步骤,
步骤一:材料按重量配比,堇青石45%,氧化铝25%,苏州黑粘土15%,生砂石5%,燧石4%,微晶瓷粉3%,五氧化二钽0.3%,氧化铽1%,氧化镥1%,氧化锝粉0.3%,聚丙烯酰胺0.4%;
步骤二:将步骤一材料混合,然后对混合后的材料利用球磨进行24小时的研磨,直至粗细度达到400目筛余;
步骤三:将步骤二的材料进行除铁处理,规定含铁量不高于总含量的0.01%;
步骤四:将步骤三的材料进行喷雾、干燥和造粒处理,形成大小为80目,含水量为5%-7%的颗粒;
步骤五:将步骤四的颗粒放置在密封的容器中进行陈腐处理48小时;
步骤六:将步骤五的颗粒,用粉末液压机压制成所需形状以及厚度的电热陶瓷胚体;
步骤七:将步骤六的电热陶瓷胚体放置在烘烤炉中烘烤,设定温度在200℃以下烘干,直至电热陶瓷胚体的含水量小于1%;
步骤八:将步骤七的电热陶瓷胚体放置在温度精度误差不能高于3℃的窑炉内,采用1350℃经过16小时烧制而成。
进一步地,所述窑炉采用温度精度误差小的辊道窑。
结合图5到6所示,一种发热件,包括电热陶瓷胚体1、导电涂层2、发热涂层3、火线接线端头5、零线接线端头6、耐高温导电线4、温度传感器7和盖板8,所述电热陶瓷胚体1的一端面设置有导电涂层2,所述导电涂层2为银质涂层,导电涂层2的宽度为6mm。
所述陶瓷板上还设置有至少一层发热涂层3,所述发热涂层3为石墨烯发热涂层3,石墨烯发热涂层3的厚度在5um,石墨烯发热涂层3覆盖一部分导电涂层2,一部分导电涂层2露出发热涂层3外,所述火线接线端头5为耐高温火线接线端头5,所述火线接线端头5设置在电热陶瓷胚体1连接导电涂层2,所述零线接线端头6为耐高温零线接线端头6,所述零线接线端头6设置在电热陶瓷胚体1连接导电涂层2,所述耐高温导电线4的耐温范围在0-1000℃,耐高温导电线4分别焊接在对应的火线接线端头5或零线接线端头6上,所述温度传感器7的测温端抵靠在石墨烯发热涂层上。
所述电热陶瓷胚体1和盖板8组合在一起,电热陶瓷胚体1和盖板8之间的连接间隙涂抹有密封胶,陶瓷外罩遮挡石墨烯发热涂层3和导电涂层2,而且盖板8对应开有便于线束伸出的通孔81。所述耐高温导电线4穿过通孔81伸出盖板8外,所述温度传感器7的信号输出线穿过通孔81伸出盖板8外。
现有技术将发热涂层3喷涂在微晶板上使用,但是微晶板在导热性和散热性方面还存在缺点,无法长期处于高温高热状态,无法满足用户需求,然而本发明的电热陶瓷胚体1的具有绝缘性、导热性、聚热性好和耐高温的优点,因此将发热涂层3喷涂在电热陶瓷胚体1上,加工容易,形成高热质、高导热、高聚热、高稳定、使用寿命长,发热效果快、发热温度高的发热件,发热温度甚至可达400-1000度,满足用户需求,而且限定电热陶瓷胚体1和发热涂层3的负膨胀值相同,因此电热陶瓷胚体1和发热涂层3的膨胀相同,避免因电热陶瓷胚体1和发热涂层3的膨胀值不同导致电热陶瓷胚体1开裂或破损,提高发热板的可靠性。
所述石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料,石墨烯有优异的导电性能和突出的导热性能,现有技术将石墨烯喷涂在微晶板上使用,但是微晶板在导热性和散热性方面还存在缺点,无法长期处于高温高热状态,无法满足用户需求,然而电热陶瓷胚体1的具有绝缘性、导热性、聚热性好和耐高温的优点,因此将石墨烯涂层喷涂在陶瓷板1上,加工容易,形成高热质、高导热、高聚热、高稳定、使用寿命长,发热效果快、发热温度高的发热件,发热温度甚至可达400-1000度,满足用户需求。
而且,发热件适用于直流、交流,4V-380V电压均能使用,满足不同场景、不同状况下使用,大大提高发热件的实用性,测试发热板的效果,可以采用pf9800智能电量测量仪对发热板进行电流、电压、功率和功率因数的测量以及采用测温仪对发热板的温度进行同步测量。
上述发热件可以在长期高温使用下,发热件在0℃-1000℃不会产生老化现象,而且在3秒内,温度可以上升至800℃,发热迅速。
而且,上述电热陶瓷胚体1为方形、圆形或其他形状,满足不同用户的需求,而且该发热件可以安装于电烘烤箱内形成发热源,从而组成节能效果好、发热效果佳的电烤箱。
上述方案仅为本发明的其中一个具体实施例,但是本发明的构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实际性调整或改动均落入本发明的保护范围内,因此采用不同类型的含堇青石的电热陶瓷材料均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电热陶瓷材料的配方,其特征在于:包含堇青石,氧化铝,贵州黑粘土,石英,燧石,微晶瓷粉,氧化锝粉,氧化钨粉,氧化钪,氧化铕和聚乙烯醇,上述材料按重量配比的组成,
堇青石20%-60%;
氧化铝5%-30%;
贵州黑粘土1%-10%;
石英2%-10%;
燧石1%-10%;
微晶瓷粉1%-5%;
氧化锝粉0.2%-1%;
氧化钨粉0.1%-1%;
氧化钪0.2%-2%;
氧化铕0.1%-1%;
聚乙烯醇0.1%-1%。
2.一种采用如权利要求1所述电热陶瓷材料制成的电热陶瓷胚体的制备方法,其特征在于:包括以下步骤,
步骤一:材料按重量配比,堇青石50%,氧化铝15%,贵州黑粘土2%,石英5%,燧石5%,微晶瓷粉2%,氧化锝粉0.5%,氧化钨粉0.5%,氧化钪1%,氧化铕0.5%,聚乙烯醇0.5%;
步骤二:将步骤一材料混合,然后对混合后的材料利用球磨进行24小时的研磨,直至粗细度达到400目筛余;
步骤三:将步骤二的材料进行除铁处理,规定含铁量不高于总含量的0.01%;
步骤四:将步骤三的材料进行喷雾、干燥和造粒处理,形成大小为80目,含水量为5%-7%的颗粒;
步骤五:将步骤四的颗粒放置在密封的容器中进行陈腐处理48小时;
步骤六:将步骤五的颗粒,用粉末液压机压制成所需形状以及厚度的电热陶瓷胚体;
步骤七:将步骤六的电热陶瓷胚体放置在烘烤炉中烘烤,设定温度在200℃以下烘干,直至电热陶瓷胚体的含水量小于1%;
步骤八:将步骤七的电热陶瓷胚体放置在温度精度误差不能高于3℃的窑炉内,采用1350℃经过16小时烧制而成。
3.一种电热陶瓷材料的配方,其特征在于:包含堇青石,氧化铝,苏州黑粘土,生砂石,燧石,微晶瓷粉,五氧化二钽,氧化铽,氧化镥,氧化锝粉和聚丙烯酰胺,上述材料按重量配比的组成,
堇青石20%-65%;
氧化铝10%-35%;
苏州黑粘土5%-20%;
生砂石1%-10%;
燧石1%-8%;
微晶瓷粉0.5%-5%;
五氧化二钽0.1%-0.6%;
氧化铽0.1%-2%;
氧化镥0.1%-2%;
氧化锝粉0.1%-0.6%;
聚丙烯酰胺0.1%-0.8%。
4.一种采用如权利要求3所述电热陶瓷材料制成的电热陶瓷胚体的制备方法,其特征在于:包括以下步骤,
步骤一:材料按重量配比,堇青石45%,氧化铝25%,苏州黑粘土15%,生砂石5%,燧石4%,微晶瓷粉3%,五氧化二钽0.3%,氧化铽1%,氧化镥1%,氧化锝粉0.3%,聚丙烯酰胺0.4%;
步骤二:将步骤一材料混合,然后对混合后的材料利用球磨进行24小时的研磨,直至粗细度达到400目筛余;
步骤三:将步骤二的材料进行除铁处理,规定含铁量不高于总含量的0.01%;
步骤四:将步骤三的材料进行喷雾、干燥和造粒处理,形成大小为80目,含水量为5%-7%的颗粒;
步骤五:将步骤四的颗粒放置在密封的容器中进行陈腐处理48小时;
步骤六:将步骤五的颗粒,用粉末液压机压制成所需形状以及厚度的电热陶瓷胚体;
步骤七:将步骤六的电热陶瓷胚体放置在烘烤炉中烘烤,设定温度在200℃以下烘干,直至电热陶瓷胚体的含水量小于1%;
步骤八:将步骤七的电热陶瓷胚体放置在温度精度误差不能高于3℃的窑炉内,采用1350℃经过16小时烧制而成。
5.根据权利要求2或4所述电热陶瓷胚体的制备方法,其特征在于:所述窑炉采用温度精度误差小的辊道窑。
6.一种采用如权利要求2或4所述电热陶瓷胚体的发热件,其特征在于:包括导电涂层、发热涂层、火线接线端头和零线接线端头,所述导电涂层设置在电热陶瓷胚体的一端面上,所述发热涂层设置在电热陶瓷胚体的一端面上,所述发热涂层覆盖一部分导电涂层,一部分导电涂层露出发热涂层外,所述火线接线端头和零线接线端头分别设置在电热陶瓷胚体上连接导电涂层。
7.根据权利要求6所述发热件,其特征在于:所述发热涂层为石墨烯发热涂层,所述发热涂层的厚度在1um-10um的范围内。
8.根据权利要求6所述发热件,其特征在于:还包括耐高温导电线,所述耐高温导电线一端焊接在露出发热涂层外的对应的火线接线端头或零线接线端头上,所述耐高温导电线另一端伸出通孔外。
9.根据权利要求7所述发热件,其特征在于:还包括盖板,所述电热陶瓷胚体和盖板组合在一起,电热陶瓷胚体和盖板之间的连接间隙涂抹有密封胶,陶瓷外罩遮挡石墨烯发热涂层和导电涂层,而且盖板对应开有便于线束伸出的通孔。
10.根据权利要求9所述发热件,其特征在于:还包括温度传感器,所述温度传感器的测温端抵靠在石墨烯发热涂层上,温度传感器的信号输出线穿过通孔伸出盖板外。
CN202210061067.0A 2022-01-19 2022-01-19 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件 Pending CN114380587A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210061067.0A CN114380587A (zh) 2022-01-19 2022-01-19 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210061067.0A CN114380587A (zh) 2022-01-19 2022-01-19 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114380587A true CN114380587A (zh) 2022-04-22

Family

ID=81203073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210061067.0A Pending CN114380587A (zh) 2022-01-19 2022-01-19 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114380587A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103102155A (zh) * 2012-12-28 2013-05-15 东台市天宝远红外陶瓷研究所 一种埋入式远红外加热器电热陶瓷及其制备方法
CN103964896A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 埃里克斯株式会社 吸收微波并发热的发热组合物、包括该组合物的转印纸和远红外发射陶瓷制品及其制备方法
CN106187249A (zh) * 2016-06-27 2016-12-07 江苏天宝陶瓷股份有限公司 一种高热稳定性的电热陶瓷及其制备工艺
CN106810251A (zh) * 2017-02-23 2017-06-09 南京云启金锐新材料有限公司 高纯高致密氧化锆3d陶瓷外壳的生产方法
CN108178623A (zh) * 2018-01-10 2018-06-19 冷水江市华生瓷业有限公司 一种新型微波发热陶瓷及其加工工艺
CN109912300A (zh) * 2019-05-06 2019-06-21 永州明睿陶瓷科技有限公司 一种低密度高抗热震性复合陶瓷粉体及其制备方法及制备方法
CN113816733A (zh) * 2021-11-06 2021-12-21 何祥林 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件
CN113816730A (zh) * 2021-11-06 2021-12-21 何祥林 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103102155A (zh) * 2012-12-28 2013-05-15 东台市天宝远红外陶瓷研究所 一种埋入式远红外加热器电热陶瓷及其制备方法
CN103964896A (zh) * 2013-02-06 2014-08-06 埃里克斯株式会社 吸收微波并发热的发热组合物、包括该组合物的转印纸和远红外发射陶瓷制品及其制备方法
CN106187249A (zh) * 2016-06-27 2016-12-07 江苏天宝陶瓷股份有限公司 一种高热稳定性的电热陶瓷及其制备工艺
CN106810251A (zh) * 2017-02-23 2017-06-09 南京云启金锐新材料有限公司 高纯高致密氧化锆3d陶瓷外壳的生产方法
CN108178623A (zh) * 2018-01-10 2018-06-19 冷水江市华生瓷业有限公司 一种新型微波发热陶瓷及其加工工艺
CN109912300A (zh) * 2019-05-06 2019-06-21 永州明睿陶瓷科技有限公司 一种低密度高抗热震性复合陶瓷粉体及其制备方法及制备方法
CN113816733A (zh) * 2021-11-06 2021-12-21 何祥林 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件
CN113816730A (zh) * 2021-11-06 2021-12-21 何祥林 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张彦华: "《制造工程与即使 热加工 翻译版•原书第7版》", 31 October 2019, 北京:机械工业出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102725852B (zh) 用于制备mwt硅太阳能电池的方法
CN105825913A (zh) 一种耐老化的晶体硅太阳能电池用背银浆及其制备方法
CN103693953B (zh) 一种中低压氧化锌压敏电阻及其制备方法
CN103500597B (zh) 一种基于功能化石墨烯的太阳能背铝浆料及其制备方法
CN101714439B (zh) 一种氧化锌电阻片及其制备方法
CN105163539B (zh) 具有无线充电功能的氧化锆陶瓷后盖及其制造方法
CN101321415A (zh) 基于氮化铝微晶陶瓷基板的稀土厚膜电路电热元件及其制备工艺
CN110415858A (zh) 一种晶体硅太阳能电池分次用的正面银浆及其制备方法
CN105409009A (zh) 导电性糊剂以及结晶系硅太阳能电池的制造方法
CN105913897A (zh) 一种低银含量的晶体硅太阳能电池银浆及其制备方法
CN101860993A (zh) Mch共烧陶瓷发热基板及其制备方法
CN109949966A (zh) 一种高可靠性perc晶硅太阳能电池背面银导电浆料及其制备工艺
CN102910828A (zh) 用于硅太阳能电池正面银浆无铅低熔点玻璃粉及制备方法
CN113816730A (zh) 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件
CN113707360B (zh) 一种适用于不同类型不锈钢基体的厚膜电阻浆料
CN109904498B (zh) 一种用于低温固体氧化物燃料电池的矿物材料电解质
CN112479681A (zh) 一种负温度系数热敏电阻芯片及其制备方法
CN108882405A (zh) 一种陶瓷发热体的制作方法
CN113816733A (zh) 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件
WO2024131101A1 (zh) 一种氧化物基金属陶瓷电热材料的制备方法
CN114380587A (zh) 电热陶瓷材料的配方、电热陶瓷胚体的制备方法和发热件
CA3117830A1 (en) Ceramic heat generation body, and preparation method and use of the same
CN106057277A (zh) 一种用于形成背钝化太阳电池背面银电极的银浆
CN109461514A (zh) 一种导电相复合物、厚膜电阻浆料及其制备方法
CN102651247B (zh) 一种新型太阳能光伏电池正面电极用导电浆料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination