一種高輻射涂層漿料及具有該高輻射涂層的陶瓷加熱體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷加熱體制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高輻射涂層漿料及具有該高輻射涂層的陶瓷加熱體。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的的氧化鋁加熱體是白色的，白色氧化鋁的熱輻射效率相對(duì)較低，通過在白色氧化鋁表面涂覆一層黑色物質(zhì)，增加其熱量輻射效率，提高加熱效率。
[0003]中國(guó)發(fā)明專利CN102042705B公開輻射選擇性吸收體涂層和具有輻射選擇性吸收體涂層的吸收體管，其公開該輻射選擇性吸收體涂層包括有金屬陶材料，該金屬陶瓷材料由至少一種選擇氧化鋁、氧化硅、氧化鎳、氧化鉻的成分和至少一種選自鉬、鎳、鎢、釩的成分組成，該黑色輻射層是在真空環(huán)境中使用的，在氧化氣氛中會(huì)氧化。
[0004]目前黑色涂層主要是在氧化氣氛中燒結(jié)的，而埋設(shè)有發(fā)熱線路的陶瓷發(fā)熱體需在高溫還原氣氛中燒結(jié)，使用之后容易發(fā)生變色，原本的黑色會(huì)變色，逐漸失去高輻射的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高輻射黑色粉料，其能夠涂覆于陶瓷體的表面，在還原氣氛中燒結(jié)，并在100tC以上氧化氣氛中使用不被氧化，增加陶瓷體的熱能量輻射效率，提高加熱效率，同時(shí)減小熱慣性沖壓，提高產(chǎn)品的耐溫性能，具有使用溫度高、熱效率高、與陶瓷結(jié)合強(qiáng)度高等特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種陶瓷加熱體，其表面涂覆有本發(fā)明的高輻射涂層材料，具有使用溫度高、熱效率高的特點(diǎn)，特別適合煤油、木肩、煤球、木炭的點(diǎn)燃。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種陶瓷加熱體的制備方法，其具有工藝簡(jiǎn)單，加熱體輻射效率高，成本低的特點(diǎn)。
[0008]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種高輻射黑色粉料，包括以下重量份的原料:
三氧化二鋁50-80份
鉬粉15-30份。
[0009]置于氧氣氣氛中烘烤2-4小時(shí)，烘烤溫度為500-1300°C，得到可在還原氣氛中燒結(jié)，在氧化氣氛中抗氧化使用的高輻射黑色粉料。
[0010]進(jìn)一步的，所述高輻射黑色粉料還包括以下重量份的原料:
三氧化二鋁50-95份
鉬粉5-50份。
[0011]將三氧化二鋁和鉬粉混合均勻，置于氧氣氣氛中烘烤2-4小時(shí)，烘烤溫度為600-900°C，得到可在還原氣氛中燒結(jié)成抗氧化的黑色粉料。
[0012]鉬粉的含量過少，則顏色不夠深，若鉬粉的含量過大，則容易發(fā)生氧化，效果不穩(wěn)定，因此本發(fā)明優(yōu)選鉬粉的含量為15-30份，即重量比為15-30%時(shí)，熱輻射效率較佳。
[0013]進(jìn)一步的，所述高輻射黑色粉料還包括以下重量份的原料:
二氧化硅2-10份
碳酸1丐2-10份。
[0014]本發(fā)明通過將三氧化二鋁、二氧化硅、碳酸鈣和鉬粉復(fù)配成高輻射黑色粉料，然后將所述高輻射黑色粉料放入氧化氣氛烘箱中600-900°C進(jìn)行烘烤2-4h，然后再與膠粘劑研磨混合。得到的漿料可在還原氣氛中燒結(jié)，熱輻射效果突出，能夠在高溫環(huán)境下使用不被氧化，不變色。
[0015]—種高輻射涂層料漿，由上述的高輻射黑色粉料與與膠粘劑混合而成，所述高輻射黑色粉料與膠粘劑的重量比為3-4:10。
[0016]所述膠粘劑由以下重量份的原料組成:
聚乙烯醇縮丁醛5-15份
乙基纖維素1-4份
磷酸二苯酯2-9份蓖麻油2-9份
松油醇63-90份。
[0017]或者所述膠粘劑由以下重量份的原料組成:
松油醇70-90份
乙基纖維素2-8份蓖麻油2-8份
檸檬酸三丁酯10-20份。
[0018]本發(fā)明的膠粘劑原料成本低，與黑色粉料的混合效果好，制得的高輻射涂層材料穩(wěn)定性好，熱輻射效率高。
[0019]所述高輻射涂層材料由以下制備的方法制成:
A、按重量份將膠粘劑原料混合加熱攪拌，溫度為60-900C，時(shí)間為2-4h;
B、將所述高輻射黑色粉料加入到步驟A混合好的膠粘劑中，然后三輥研磨，控制漿料粘度為2800-3500mPa.s，即可得到高輻射涂層材料。
[0020]1、一種陶瓷加熱體，在陶瓷加熱體的內(nèi)部具有發(fā)熱電阻體，所述陶瓷加熱體的外表面涂覆有由上述高輻射涂層料漿制得的高輻射涂層。
[0021]高輻射涂層材料的厚度為10-100μπι，過厚過薄都易導(dǎo)致在燒結(jié)過程中開裂。
[0022]—種陶瓷加熱體的制備方法，所述發(fā)熱電阻體通過印刷含鎢、鉬成分的漿料形成，或通過埋設(shè)鎢絲形成。
[0023]包括以下步驟:
步驟1:高輻射涂層印刷:在陶瓷表面上的發(fā)熱區(qū)域印刷上述的高輻射涂層材料，該高輻射涂層材料完全遮蓋該發(fā)熱區(qū)域。
[0024]步驟2:發(fā)熱電阻體印刷:在陶瓷表面的相反面印刷發(fā)熱線路。
[0025]步驟3:填充電極頭孔:用鎢漿料填充電極頭孔，連接發(fā)熱線路與基片外側(cè)的電極。
[0026]步驟4:卷管:在陶瓷表面印刷有電阻層的一面涂上膠水，干燥后與陶瓷管或陶瓷棒卷合起來。
[0027]步驟5:等靜壓:用熱縮管把卷好的陶瓷套好，抽真空，然后等靜壓。
[0028]步驟6:脫模:把熱縮管剪開，把產(chǎn)品取出來。
[0029]步驟7:燒結(jié):把產(chǎn)品放入還原氣氛中進(jìn)行燒結(jié)。
[0030]通過本發(fā)明的制備方法，制得一種陶瓷加熱體，質(zhì)量高，熱輻射效率高，熱慣性沖擊小。
[0031]所述步驟4中的膠水含有質(zhì)量比為2-6%的三氧化二鋁和10-20%的溶劑，余量為粘結(jié)劑;所述膠水涂層的厚度為0.4-lmm，卷管溫度為30-70°C。本發(fā)明所使用的溶劑和粘結(jié)劑為本領(lǐng)域常用劑型，在市面上隨意可以購(gòu)得。
[0032]所述步驟5中的溫度為50-70°C，時(shí)間為16-34min，壓力為10-25MPa。得到高輻射涂層熱輻射效率高，穩(wěn)定性好。
[0033]所述步驟7中的燒結(jié)溫度為1500-1700°C，保溫時(shí)間為l_3h。得到高輻射涂層熱輻射效率高，穩(wěn)定性好。
[0034]本發(fā)明的有益效果在于:一種高輻射黑色粉料，由膠粘劑和黑色粉料按照10: 3-4的重量比組成，黑色粉料包括15-30份的鉬粉和50-80份的三氧化二鋁，其與膠粘劑混合制得高輻射涂層材料，能夠涂覆于氧化鋁的表面，增加其熱能量輻射效率，提高加熱效率，同時(shí)減小熱慣性沖壓，在高溫環(huán)境下使用不變色，具有使用溫度高、熱效率高的特點(diǎn)。
[0035]—種陶瓷加熱體，其表面涂覆有本發(fā)明的高輻射涂層材料，主要是在氧化氣氛中燒結(jié)的，而埋設(shè)有發(fā)熱線路的陶瓷加熱體需在高溫還原氣氛中燒結(jié)，本高輻射效率陶瓷加熱體可以實(shí)現(xiàn)黑色涂層在高溫還原氣氛中燒結(jié)，在高溫氧化環(huán)境下使用不變色的目的，具有使用溫度高、熱效率高的特點(diǎn)，特別適合煤油、木肩、煤球、木炭的點(diǎn)燃。
[0036]—種陶瓷加熱體的制備方法，對(duì)發(fā)熱線路進(jìn)行修改，使兩端的發(fā)熱速度高于中間，高溫時(shí)兩端的溫度傳遞給中間，使中間溫度也提升，保證高溫工作時(shí)的溫度分布區(qū)更長(zhǎng)，其具有工藝簡(jiǎn)單，發(fā)熱體輻射效率高，表面溫度均勻等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明一種陶瓷加熱體的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明一種陶瓷加熱體卷管時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明一種陶瓷加熱體的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明一種陶瓷加熱體與傳統(tǒng)白色陶瓷表面的加熱體在加熱時(shí)的表面溫度比較圖。
[0038]附圖標(biāo)記為:I一一陶瓷表面2—一發(fā)熱電阻體3—一陶瓷管4一一電極5—一尚福射涂層。
【具體實(shí)施方式】
[0039]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例及附圖1?4對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。
[0040]實(shí)施例1
一種高輻射黑色粉料，由膠粘劑和黑色粉料按照10:3的重量比組成;所述黑色粉料由以下重量份的原料組成: 三氧化二鋁50份
二氧化硅1份碳酸鈣10份鉬粉30份。
[0041 ]所述膠粘劑由以下重量份的原料組成:
聚乙烯醇縮丁醛5份
乙基纖維素2份
磷酸二苯酯2份蓖麻油2份
松油醇90份。
[0042 ]所述高輻射涂層材料由以下制備的方法制成:
A、按重量份將膠粘劑原料混合加熱攪拌，溫度為60°C，時(shí)間為2h。
[0043]B、將所述黑色粉放入氧化氣氛烘箱中900°C進(jìn)行烘烤2h，按重量份將黑色粉料加入到步驟A混合好的膠粘劑中，研磨，控制楽料粘度為3500mPa.s，即可得到高福射涂層材料。
[0044]實(shí)施例2
一種高輻射涂層料漿，由膠粘劑和黑色粉料按照10: 4的重量比組成;所述黑色粉料由以下重量份的原料組成:
三氧化二鋁80份二氧化硅2份碳酸鈣2份鉬粉15份。
[0045]所述膠粘劑由以下重量份的原料組成:
聚乙烯醇縮丁醛15份
乙基纖維素4份
磷酸二苯酯9份蓖麻油9份
松油醇63份。
[0046]所述高輻射涂層材料由以下制備的方法制成:
A、按重量份將膠粘劑原料混合加熱攪拌，溫度為90°C