自动控温高性能陶瓷加热元件制备的制作方法

文档序号:8030680阅读:265来源:国知局
专利名称:自动控温高性能陶瓷加热元件制备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种自动控温高性能陶瓷加热元件制备,属于特种陶瓷领域。
背景技术
加热元件是工业和日常生活中广泛使用的发热器件的“心脏”。目前使用的加热元件一般包括微波加热、裸露电阻丝直接加热,天然气直接加热等发热体,存在的缺点主要包括使用寿命短,不能进行自动控温,应用场合有限,能耗高。

发明内容
本发明的目的是克服现有技术上的不足,提供一种工艺简单、生产成品成本底,使用范围广的自动控温高性能陶瓷加热元件制备。
本发明是这样实现的其配方为平均粒径小于0.5微米、氧含量小于0.84%、氮化铝含量大于99%的高纯、超细氮化铝粉体60-80%,加入20-40%纳米氮化铝粉体和填加剂1-5%YF3,1-5%CaF2,1-5%Y2O3;把原料氮气保护滚筒球磨60小时后,出磨过40-60目筛,其中球磨罐材质为聚氨酯,研磨球为氧化锆球,料∶球=1∶2-3,球磨前外加0.2-0.5%油酸;过筛料加入0.3-0.8%PVA和乳化石蜡0.2-0.6%,氮气保护混料、造粒;220-250兆怕高压成型且在粉体中间插入加热电阻钨丝、钼丝(4),1800-1900℃保温4-10小时高温流动氮气气氛保护烧结成电热元件,其中升温速率为5-10度/分钟,氮气流量为0.5-5L/分钟,氮气压力为0.5-1兆怕,在充氮气和升温前把炉内真空度抽到10-2怕,从高温到1000度降温时冷却速度控制在2-3度/分钟,并继续氮气保护,随后断电随炉冷却同时氮气保护;对陶瓷瓷坯(2)进行表面磨削,使工作面粗糙度达到0.1-0.2微米,将加工好的陶瓷瓷坯(2)与金属外套(1)进行装配;把电阻钨丝、钼丝(4)通过电源线(7)与电源、全自动控温装置进行连接,热电偶通过热电偶孔(5)与加热元件之间进行环氧树脂粘结(6),电源线(7)与电阻钨丝、钼丝(4)之间连接处涂有耐磨、耐腐蚀、绝缘高温胶(3),制备出自动控温高性能陶瓷加热元件。
按本发明制备的自动控温高性能陶瓷加热元件,其特点是制备工艺简单,成品合格率高,生产成本低,对环境无污染,产品使用寿命大大延长,广泛的应用在火车用恒温厕所、热水器、电炒锅等日常生活和工业中需要加热、保温、取暖的地方。
四、附图及说明

图1为本发明自动控温高性能陶瓷加热元件纵剖示意图。
图2为本发明自动控温高性能陶瓷加热元件电器原理图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施实例对本发明作进一步详细说明。
实例一、如图1、2其配方为平均粒径小于0.5微米、氧含量小于0.84%、氮化铝含量大于99%的高纯、超细氮化铝粉体66%,加入25%纳米氮化铝粉体和填加剂5%YF3,4%CaF2;把原料氮气保护滚筒球磨60小时后,出磨过60目筛,其中球磨罐材质为聚氨酯,研磨球为氧化锆球,料∶球=1∶3,球磨前外加0.2%油酸;过筛料加入0.35%PVA和乳化石蜡0.25%,氮气保护混料、造粒;220-250兆怕高压成型且在粉体中间插入加热电阻钼丝(4),1880℃保温6小时高温流动氮气气氛保护烧结成电热元件,其中升温速率为10度/分钟,氮气流量为5L/分钟,氮气压力为0.60兆怕,在充氮气和升温前把炉内真空度抽到10-2怕,从高温到1000度降温时冷却速度控制在2度/分钟,并继续氮气保护,随后断电随炉冷却同时氮气保护;对陶瓷瓷坯(2)进行表面磨削,使工作面粗糙度达到0.1-0.2微米,将加工好的陶瓷瓷坯(2)与金属外套(1)进行装配;把电阻钼丝(4)通过电源线(7)与电源、全自动控温装置进行连接,热电偶通过热电偶孔(5)与加热元件之间进行环氧树脂粘结(6),电源线(7)与电阻钼丝(4)之间连接处涂有耐磨、耐腐蚀、绝缘高温胶(3),制备出自动控温高性能陶瓷加热元件。
实例二、如图1、2其配方为平均粒径小于0.5微米、氧含量小于0.84%、氮化铝含量大于99%的高纯、超细氮化铝粉体76.2%,加入20%纳米氮化铝粉体和填加剂3.8%Y2O3;把原料氮气保护滚筒球磨60小时后,出磨过60目筛,其中球磨罐材质为聚氨酯,研磨球为氧化锆球,料∶球=1∶3,球磨前外加0.2%油酸;过筛料加入0.30%PVA和乳化石蜡0.20%,氮气保护混料、造粒;220-250兆怕高压成型且在粉体中间插入加热电阻钨丝(4),1850℃保温4.5小时高温流动氮气气氛保护热压烧结成电热元件,其中升温速率为10度/分钟,氮气流量为5L/分钟,氮气压力为0.55兆怕,在1350度加压到15兆怕并保温30分钟,在最高温度加压到30兆怕,在充氮气和升温前把炉内真空度抽到10-2怕,从高温到1000度降温时冷却速度控制在2度/分钟,并继续氮气保护,随后断电随炉冷却同时氮气保护;对陶瓷瓷坯(2)进行表面磨削,使工作面粗糙度达到0.1-0.2微米,将加工好的陶瓷瓷坯(2)与金属外套(1)进行装配;把电阻钨丝(4)通过电源线(7)与电源、全自动控温装置进行连接,热电偶通过热电偶孔(5)与加热元件之间进行环氧树脂粘结(6),电源线(7)与电阻钨丝(4)之间连接处涂有耐磨、耐腐蚀、绝缘高温胶(3),制备出自动控温高性能陶瓷加热元件。
实例三、如图1、2其配方为平均粒径小于0.5微米、氧含量小于0.84%、氮化铝含量大于99%的高纯、超细氮化铝粉体70%,加入25%纳米氮化铝粉体和填加剂3%Y2O3,2%CaF2;把原料氮气保护滚筒球磨60小时后,出磨过60目筛,其中球磨罐材质为聚氨酯,研磨球为氧化锆球,料∶球=1∶3,球磨前外加0.2%油酸;过筛料加入0.30%PVA和乳化石蜡0.20%,氮气保护混料、造粒;220-250兆怕高压成型且在粉体中间插入加热电阻钼丝(4),1850℃保温6小时高温流动氮气气氛保护热压烧结成电热元件,其中升温速率为10度/分钟,氮气流量为5L/分钟,氮气压力为0.55兆怕,在1350度加压到15兆怕并保温30分钟,在最高温度加压到30兆怕,在充氮气和升温前把炉内真空度抽到10-2怕,从高温到1000度降温时冷却速度控制在2度/分钟,并继续氮气保护,随后断电随炉冷却同时氮气保护;对陶瓷瓷坯(2)进行表面磨削,使工作面粗糙度达到0.1-0.2微米,将加工好的陶瓷瓷坯(2)与金属外套(1)进行装配;把电阻钼丝(4)通过电源线(7)与电源、全自动控温装置进行连接,热电偶通过热电偶孔(5)与加热元件之间进行环氧树脂粘结(6),电源线(7)与电阻钼丝(4)之间连接处涂有耐磨、耐腐蚀、绝缘高温胶(3),制备出自动控温高性能陶瓷加热元件。
权利要求
1.一种自动控温高性能陶瓷加热元件制备,其特征在于其配方为平均粒径小于0.5微米、氧含量小于0.84%、氮化铝含量大于99%的高纯、超细氮化铝粉体60-80%,加入20-40%纳米氮化铝粉体和填加剂1-5%YF3,1-5%CaF2,1-5%Y2O3;把原料氮气保护滚筒球磨60小时后,出磨过40--60目筛,其中球磨罐材质为聚氨酯,研磨球为氧化锆球,料∶球=1∶2-3,球磨前外加0.2-0.5%油酸;过筛料加入0.3-0.8%PVA和乳化石蜡0.2-0.6%,氮气保护混料、造粒;220-250兆怕高压成型且在粉体中间插入加热电阻钨丝、铝丝(4),1800-1900℃保温4-10小时高温流动氮气气氛保护烧结成电热元件,其中升温速率为5-10度/分钟,氮气流量为0.5-5L/分钟,氮气压力为0.5-1兆怕,在充氮气和升温前把炉内真空度抽到10-2怕,从高温到1000度降温时冷却速度控制在2-3度/分钟,并继续氮气保护,随后断电随炉冷却同时氮气保护。
2.根据权利要求1所述的自动控温高性能陶瓷加热元件制备,其特征在于对陶瓷瓷坯(2)进行表面磨削,使工作面粗糙度达到0.1-0.2微米,将加工好的陶瓷瓷坯(2)与金属外套(1)进行装配。
3.根据权利要求1所述的自动控温高性能陶瓷加热元件制备,其特征在于把电阻钨丝、钼丝(4)通过电源线(7)与电源、全自动控温装置进行连接,热电偶通过热电偶孔(5)与加热元件之间进行环氧树脂粘结(6),电源线(7)与电阻钨丝、钼丝(4)之间连接处涂有耐磨、耐腐蚀、绝缘高温胶(3),制备出自动控温高性能陶瓷加热元件。
全文摘要
本发明公开了一种自动控温高性能陶瓷加热元件制备,以高纯、超细氮化铝粉体为基,加入部分纳米氮化铝粉体和少量的填加剂YF
文档编号H05B3/06GK1997245SQ200610020108
公开日2007年7月11日 申请日期2006年1月4日 优先权日2006年1月4日
发明者范新宽 申请人:范新宽
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