专利名称：一种导电加热陶瓷管及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种导电加热陶瓷管及制备方法。
背景技术：
传统的水暖方式大多由煤、气燃烧提供低温热量。由于燃料中的化学能未能完全利用，所以存在着巨大的浪费，而且燃烧时排出大量的CO2、SO2和粉尘等有害物质，不仅造成环境污染，而且导致生态的破坏，如温室效应、酸雨等。
电热源是一种清洁、直接的能源，随着核能、水能发电的进展，大量使用电采暖对节约煤、气资源和保护环境都有重大意义。
现有的电采暖方式主要有金属丝发热电暖器、空调、电热膜、电缆地板等。金属丝发热的电暖器散热面积小、热场不均匀；电热转换效率不尽人意；浪费了能源；空调和天花板电热膜的热源大多在人的上方，热空气本身比空气轻，要对流到脚上不容易，因此能源的利用率不高，而且电热膜安装在地板下，维修困难，安全性差。
发明内容
本发明的目的可以克服已有技术的不足，提供一种既可导电发热，又可防水绝缘的导电加热陶瓷管及热效率高的陶瓷材料制备方法。
本发明所述一种导电加热陶瓷管的结构如下由混合有导电微粒填料的耐热陶瓷材料制成陶瓷管形状，所述陶瓷管表层覆盖有一层绝缘层；在所述陶瓷管体内，沿轴向间隔设置有二条或二条以上的由金属片或石墨材料组成的导电加热电极；所述二条或二条以上的导电加热电极或者按陶瓷管的横截面方向环绕间隔设置在陶瓷管体内；所述二条或二条以上的导电加热电极均通过引出电极，按相邻顺序，依次与电源两极相互连接。
如上所述的一种导电加热陶瓷管，所述导电加热陶瓷管可以是空心陶瓷管或实心陶瓷棒，形式可是直、弯曲及异形结构。
如上所述一种导电加热陶瓷管，所述表层为直接一次挂釉或多次挂釉烧结形成的绝缘层。
如上所述一种导电热陶瓷管，所述导电加热电极可以是置于陶瓷管体上开的槽口中，在电极与陶瓷管体之间有一层由导电胶、导电银浆或导电腻子构成的导电层，槽口部由防水腻子或绝缘胶或漆组成封装层。
一种导电加热陶瓷管的制备方法，该导电加热陶瓷管是由制作陶瓷的陶土与导电填料微粒混和均匀，并按照常规陶瓷管生产方法制成。
如上所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，其中制作陶瓷的陶土占混合物重量的99-50％，导电填料微粒占混合物重量的1-50％。
如上所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，其中导电填料微粒可以是碳纤维、二硅化钼、碳化硅和石墨的一种或它们的二种及二种以上的混合物。
如上所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，所述陶瓷管是以制作陶瓷的陶土占混合物90％、选择碳纤维、二硅化钼、碳化硅或石墨中任一种物质，以占混合物10％的重量比混合烘制成。
如上所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，所述陶瓷管是以制作陶瓷的陶土占混合物75％、石墨粉占混合物20％、碳化硅粉占混合物2％、二硅化钼占混合物3％的重量比混合烧制成。
如上所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，其中的导电填料微粒的粒径应在2μ-50μ范围内。
本发明与传统的电加热装置相比，具有如下优点和积极效果1.防水绝缘性能好，安全性强。
2.热场均匀。
3.电热转换效率高。本发明采用在陶土中添加有导电石墨、导电碳纤维、二硅化钼、碳化硅或其混合物，制作出的具有红外辐射功能的导电的热陶瓷管是一种纤维性聚集体和非金属导电材料，其粒子明显地呈现空壳状，电子流动占主导的是遂道效应，电流密度是间隙宽度的指数函数，当填充重量一定时，空心粒子经实心粒子的粒子间距小，所以具有极高导电率，其电热转换率高于99％，且辐射射4-15微米的红外频谱，可与水分子及人体产生共振。
4.使用本装置自身成本和改造成本均低于其它电热装置。
图1是本发明所述陶瓷管的示意图；图2是本发明所述陶瓷管实施例一的横截面剖视图；图3是本发明所述陶瓷管实施例一的纵截面剖视图；图4是本发明所述陶瓷管实施例二的横截面剖视图；图5是本发明所述陶瓷管实施例二的纵截面剖视图。
具体实施例方式
图1中，所述陶瓷管1为管状，它具有内、外两面散热功能，在其管体内部设有导电电极。本发明也可采用实心的棒状陶瓷加热体结构。
图2、3中，反映一种导电电极呈轴向间隔排列的实施例。图中陶瓷管外表面绝缘层2、5均是由挂釉烧结形成的，在陶瓷管体3中，按轴向预制有四根由铜、铝、不锈钢等金属或石墨电极组成的导电片4，所述导电片4通过引出电极6接出陶瓷管1，并且按相邻顺序依次接电源两极。所述导电片4可以是二条以上，并且导体间距应在10mm以上。本发明所述陶瓷管的外径可以是70mm，内径可以是40mm。上述导电片4的数量可以根据加热功率的需要进行选择。
图4、5中，反映另一种导电电极的排列方式。它是由二条以上电极4以陶瓷管1的横截面方向，环形间隔排列在陶瓷管1中。本实施例给出的是3条电极的排列形式，它同样可以由铜、铝、不锈钢等金属或石墨电极组成导电片4，并通过引出电极6接出陶瓷管1，按中间的接电源地线、两侧的电源接火线的方式与电源连接。若导电片4为多根，则其间距应在10mm以上。
上述两个实施例中的电极条4可以在制备陶瓷管时预埋其内，也可以制备好陶瓷管2后用机械方式开槽口，可以先加入导电胶、导电银浆或导电腻子，再将电极条4置于槽内后，用防水腻子或绝缘胶(膝)作为绝缘材料进行封装。所述电极条4应置于陶瓷管体中层部位。所述陶瓷管或棒可以是其它形状，如弯曲及异形。
本发明所述的陶瓷管制备方法的实施方案如下实施例一按陶瓷原料(陶土)占混合物重量90％、5μ-10μ粒径的导电填料微粒占混合物重量10％的比例，组成混合物，经过混合搅拌、球磨、造粒、成型、烧结、上釉等传统的制陶工艺制得外表面绝缘的，中间预埋有导电条的陶瓷管。
实施例二按陶土占混合物重量50％、50μ粒径的导电填料微粒占混合物重量50％的比例组成混合物，经过传统的烧结工艺制得外表面绝缘的，中间预埋有导电条的陶瓷管。
实施例三按陶土占混合物重量75％、30μ粒径的导电填料微粒占混合物重量25％的比例组成混合物，经过传统的烧结工艺制得外表面绝缘的，中间预埋有导电条的陶瓷管。
实施例四按陶土占混合物重量70％、选择碳纤维、二硅化钼、碳化硅或石墨中的任一种物质，以占混合物重量30％的比例组成混合物，经过传统的烘法工艺制得外表面绝缘的中间预埋有导电条的陶瓷管。
实施例五按陶土占混合物重量75％、石墨占混合物重量20％、碳化硅粉占混合物重量2％、二硅化钼占混合物重量3％的比例混合，经传统的烧结工艺制得外表面绝缘的，中间预埋有导电条的陶瓷管。
权利要求
1.一种导电加热陶瓷管，其特征在于由混合有导电微粒填料的耐热陶瓷材料制成陶瓷管形状，所述陶瓷管表层覆盖有一层绝缘层；在所述陶瓷管体内，沿轴向间隔设置有二条或二条以上的由金属片或石墨材料组成的导电加热电极；所述二条或二条以上的导电加热电极或者按陶瓷管的横截面方向环绕间隔设置在陶瓷管体内；所述二条或二条以上的导电加热电极均通过引出电极，按相邻顺序，依次与电源两极相互连接。
2.如权利要求1所述的一种导电加热陶瓷管，其特征在于所述导电加热陶瓷管可以是空心陶瓷管或实心陶瓷棒，形式可是直、弯曲及异形结构。
3.如权利要求1所述的一种导电加热陶瓷管，其特征在于所述表层为直接一次挂釉或多次挂釉烧结形成的绝缘层。
4.如权利要求1所述的一种导电加热陶瓷管，其特征在于导电加热电极可以是置于陶瓷管体上开的槽口中，在电极与陶瓷管体之间有一层由导电胶、导电银浆或导电腻子构成的导电层，槽口部由防水腻子或绝缘胶或漆组成封装层。
5.一种导电加热陶瓷管的制备方法，其特征在于该导电加热陶瓷管是由制作陶瓷的陶土与导电填料微粒混和均匀，并按照常规陶瓷管生产方法制成。
6.如权利要求4所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，其特征在于其中陶土占混合物重量的99-50％，导电填料微粒占混合物重量的1-50％。
7.如权利要求4或5所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，其特征在于其中导电填料微粒可以是碳纤维、二硅化钼、碳化硅和石墨的一种或它们的二种及二种以上的混合物。
8.如权利要求4或5所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，其特征在于所述陶瓷管是以制作陶瓷的陶土占混合物90％、选择碳纤维、二硅化钼、碳化硅或石墨中的任一种物质以占混合物10％的重量比混合烧制成。
9.如权利要求4或5所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，其特征在于所述陶瓷管是以制作陶瓷的陶土占混合物75％、石墨粉占混合物20％、碳化硅粉占混合物2％、二硅化钼占混合物3％的重量比混合烧制成。
10.如权利要求4所述的一种导电加热陶瓷管的制备方法，其特征在于其中的导电填料微粒的粒径应在2μ-50μ范围内。
全文摘要
本发明公开了一种导电加热陶瓷管及制备方法。该陶瓷管内沿轴向直线或沿横截面环形依次间隔排列有二条或二条以上导电加热电极。所述陶瓷管是由制作陶瓷的陶土与导电微粒填料混合均匀，并按照常规陶瓷管生产方法制成表面绝缘，中间预埋或后置入导电条的电加热装置。所述加热装置也可以是实心棒状。本发明具有防水绝缘性能好，安全性强，电热转换效率高等优点。
文档编号H05B3/42GK1499898SQ0214679
公开日2004年5月26日 申请日期2002年11月8日 优先权日2002年11月8日
发明者黄加玉, 黄鑫 申请人:黄加玉, 黄鑫