一種納米電熱復(fù)合陶瓷的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電熱陶瓷，特別涉及一種納米電熱復(fù)合陶瓷。
【背景技術(shù)】
[0002]電熱陶瓷是一種通過電極導(dǎo)電加熱陶瓷基體使其散發(fā)熱量的陶瓷制品，通常將電加熱材料如電阻絲、電熱管等埋設(shè)在陶瓷基體中，通電后直接加熱陶瓷基體。由于陶瓷的脆性和電阻絲材料較低的韌性，電阻絲與陶瓷基體不能完全貼服，接觸面積較小，無法實(shí)現(xiàn)面加熱，導(dǎo)致加熱不均勻、電加熱效率較低。
[0003]在家居采暖、保溫房、桑拿浴室等領(lǐng)域，通常會(huì)大量采用水暖、電熱膜、電熱管等方式對(duì)墻地磚類陶瓷進(jìn)行加熱，這些熱源與陶瓷基底之間熱阻大，且加熱過程中熱量會(huì)向地面?zhèn)鬏敂U(kuò)散，造成了大量的損失，熱量利用效率很低。所以傳統(tǒng)電熱陶瓷在建陶領(lǐng)域存在熱效率低、能耗大、不夠節(jié)能環(huán)保的問題，需要一種能耗更低、電熱效率更高、制備及應(yīng)用方法更簡單的電發(fā)熱陶瓷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能耗低、電熱效率高的納米電熱復(fù)合陶瓷。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0006]一種納米電熱復(fù)合陶瓷，包括絕緣層、納米電熱涂層、陶瓷基底和接線電極；納米電熱涂層直接覆蓋在陶瓷基底上，在納米電熱涂層與陶瓷基底連接面，納米電熱涂層的材料在整個(gè)連接面滲透進(jìn)入陶瓷基底的坯體里，所述絕緣層覆蓋在所述納米電熱涂層的表面；兩接線電極一端分別與外部電源的電源N極及電源L極連接，另一端與納米電熱涂層連接；所述納米電熱涂層的厚度為10 -500微米；所述絕緣隔熱反射層的厚度為100 -5000微米。
[0007]進(jìn)一步地，所述接線電極的材料采用銀漿或銅箔。
[0008]進(jìn)一步地，所述絕緣層是通過噴涂、輥涂和刮涂中的任意一種涂布方式直接將絕緣層涂料涂覆在納米電熱層表面形成。
[0009]所述納米電熱涂層是通過絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、輥涂、刮涂和噴涂中的任意一種涂布方式將納米電熱涂層涂料直接涂覆在陶瓷基底表面形成。
[0010]所述納米電熱涂層的厚度優(yōu)選為50 - 200微米。
[0011]所述絕緣隔熱反射層的厚度優(yōu)選為500 - 1000微米。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)包括:
[0013](I)本實(shí)用新型納米電熱涂層是通過將納米碳電熱原料配制成涂料直接涂覆在陶瓷基底上的，有部分滲透進(jìn)入陶瓷基體中，該電熱涂層與陶瓷基體結(jié)合緊密，兩者之間熱阻低，可以實(shí)現(xiàn)納米碳電熱涂層對(duì)陶瓷基底的面加熱模式，具有加熱均勻的特點(diǎn)。
[0014](2)納米碳電熱涂層通電后產(chǎn)生隧道效應(yīng)，擁有很高的紅外輻射能力，電能轉(zhuǎn)化效率高達(dá)99 %，陶瓷基體導(dǎo)熱系數(shù)高，可快速將熱能傳導(dǎo)出陶瓷表面，保障熱量有效傳遞并發(fā)揮作用；
[0015](4)所述納米電熱復(fù)合陶瓷在絕緣層的作用下，可實(shí)現(xiàn)熱量單向傳輸，減少熱量損失，整個(gè)陶瓷功耗低、加熱均勻、安全、電加熱效率高，發(fā)熱功率90 - 120w/m2，陶瓷基板溫度可達(dá)18 -50且易于維護(hù)、施工方便，可廣泛應(yīng)用在家居采暖、桑拿浴室、遠(yuǎn)紅外干燥箱、孵化器等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0016](5)該納米電熱復(fù)合陶瓷具有電熱效率高、易于維護(hù)、施工方便等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用在家居采暖、桑拿浴室、遠(yuǎn)紅外干燥箱、孵化器等領(lǐng)域，是一種節(jié)能電熱陶瓷，具有重要的商業(yè)價(jià)值。
【附圖說明】
[0017]圖1為納米電熱復(fù)合陶瓷的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中示出:絕緣層1、納米電熱涂層2、陶瓷基底3、電源N極4、電源L極5。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明，但實(shí)施方式不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。
[0020]如圖1所示，一種納米電熱復(fù)合陶瓷，包括絕緣層1、納米電熱涂層2、陶瓷基底3和接線電極；納米電熱涂層2直接覆蓋在陶瓷基底3上，在納米電熱涂層2與陶瓷基底3連接面，納米電熱涂層2的材料在整個(gè)連接面滲透進(jìn)入陶瓷基底3的坯體里，所述絕緣層3覆蓋在所述納米電熱涂層3表面；兩接線電極一端分別與外部電源的電源N極4及電源L極5連接，另一端與納米電熱涂層2連接；所述納米電熱涂層厚度為10 - 500微米；所述絕緣隔熱反射層厚度為100 - 5000微米。
[0021]所述接線電極的材料采用銀漿和或銅箔。接線電極連接外部電源與納米電熱涂層。在外部電源的作用下使納米電熱涂層產(chǎn)生熱量，使電熱涂層上面的陶瓷基底發(fā)熱。只要保證將納米電熱涂層2的兩端接入電源的電源N極4及電源L極5，電發(fā)熱層2便可以開始工作。
[0022]所述絕緣層3通過噴涂、輥涂和刮涂中的任意一種涂布方式直接將絕緣層涂料涂覆在納米電熱層表面。
[0023]所述納米電熱涂層2作為電發(fā)熱電極，通過絲網(wǎng)印刷、噴墨打印、輥涂、刮涂和噴涂中的任意一種涂布方式將納米電熱涂層涂料直接涂覆在陶瓷基底表面。
[0024]本實(shí)用新型的納米電熱涂層2有部分涂料滲透進(jìn)入陶瓷基底3中，使得納米電熱涂層2與陶瓷基底3兩者結(jié)合緊密，熱阻低，可實(shí)現(xiàn)電熱涂料對(duì)陶瓷基底的面加熱，使加熱更加均勻。
[0025]絕緣層I位于納米電熱涂層2表面，能有效阻止熱量向外傳輸，實(shí)現(xiàn)熱量單向傳輸，減少熱量損失，整個(gè)陶瓷功耗低、加熱均勻、安全。
[0026]本實(shí)用新型納米電熱復(fù)合陶瓷發(fā)熱功率90 - 120w/m2,陶瓷基底3溫度可控制為18 - 50°C。
[0027]實(shí)施例1
[0028]陶瓷基底以陶瓷墻地磚為基底。以質(zhì)量百分比計(jì)，納米電熱涂層原料包括水性聚氨醋樹脂75wt%、碳納米管20wt%、KH550偶聯(lián)劑2wt%、三鹽基硫酸鉛穩(wěn)定劑3wt%。絕緣層原料包括環(huán)氧樹脂1wt %、甲基三氯娃燒30wt %、醇酸改性娃樹脂55wt %、四溴雙酸A阻燃劑5wt%。
[0029]將納米電熱涂層原料配制成涂料，使用絲網(wǎng)印刷工藝噴涂在陶瓷地磚背面上形成發(fā)熱電極，噴涂厚度10微米。烘烤固化之后，形成納米電熱涂層，在納米電熱涂層引出可與外部電源連接的接線電極。隨后在納米電熱涂層表面整體刮涂絕緣層原料配制