专利名称：大规格超薄电热瓷板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑材料，尤其涉及一种大规格超薄电热瓷板及其制造方法。
背景技术：
在寒冷的季节里，人们广泛使用空调器取暖。空调器通常是从工作室和居 室的上部向空间扩散热量，造成环境温度是在人的头部处的温度比脚部处的温 度高。但人们在工作和生活中最感舒适的环境温度状况应该是头部较凉、脚部 较暖。根据"足暖而身心不寒"的中医理论，只要人的脚部暖了，寒意很快就 消除了。而空调器提供的制热环境温度与这种状况正好相反，常使人有不舒服 的感觉，因而使空调器的取暖效果大受影响。空调器的另一个问题是，其制热 效率较低，大量的电能被浪费。空调器还必须经常清理，特别是中央空调的管 道，常会滋生大量的病菌，随暖气污染室内空气。
为了适应人体的生理特点对取暖的需要，较科学的取暖方法是让取暖的热 量从下往上传递。现在，己有在室内地板下面安装热水管线或电缆线加热的方 法，其取暖效果较好，且比空调器节约一半能源。但无论是采用热水管取暖， 还是通过电缆线加热取暖，其发热的面积都比较小，地面的受热和散热均匀性 较差。并且是通过空气将热量经地板传到居室，木地板导热性能较差，厚度较 厚，使室内升温时间延长，其安装方法使地面蓄能增大，这些都增加了能源的 损失。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术存在的问题，提供一种能在寒冷 季节用于取暖并能从下往上均匀传递热量、热效率高的大规格超薄电热瓷板。 为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案 一种大规格超薄电热瓷板，是由多层不同的材料构成的层状结构件，按顺序包括陶瓷层、电热层和隔 热绝缘保护层；所述的电热层包含电热体和导电体，在瓷板的侧面、底面或端 面设有用于两瓷板之间并联用的电连接机构。
所述的陶瓷层可以由彩色陶瓷图案层和陶瓷基体层构成，也可以为单一的 彩色陶瓷图案层或单一颜色的陶瓷基体层，在为单一颜色的陶瓷基体层时，在 陶瓷基体层上可设有釉面层。
所述的彩色陶瓷图案层由多种颜色的彩色陶瓷粉构成；所述的陶瓷基体层 由单一颜色的基体陶瓷粉构成；所述的陶瓷粉中含有少量锗、钛等特殊环保材料。
所述的电热体为电热粉、电热涂料、电热丝、电热网或电热膜，其中包括 以碳粉、碳晶粉、碳纳米粉、碳纳米管中的一种或几种为主体的粉料及其制成 的涂料、丝、网或薄膜。
所述的导电体选自导线、电缆薄膜或导电粉中的一种。
所述的构成隔热绝缘保护层的材料选自耐高温的隔热绝缘粉料或由有机 树脂与无机粉料制成的树脂涂料或隔热绝缘薄膜。
所述的大规格超薄电热瓷板的厚度为2 — 8mm、宽度为0.2 — 2m、长度为 0.8 —8m。
当瓷板为超长瓷板时，电连接机构可设置在瓷板的顶端，采用顶端并联连接。
上述瓷板的一种制造方法，包括以下顺序进行的步骤
a、 将陶瓷粉料、电热体粉料和导线、耐高温的隔热绝缘粉料按顺序分层设
置，由大规格超薄瓷板成型机压制成包含陶瓷层、电热层和隔热绝缘保护层的
瓷板坯体；
b、 将瓷板坯体送窑炉烘干烧结成瓷板。
上述瓷板的第二种制造方法，包括以下顺序进行的步骤
a、 将陶瓷粉料、电热体粉料和导线按顺序分层设置，由大规格超薄瓷板成 型机压制成包含陶瓷层和电热层的瓷板坯体；
b、 将瓷板坯体送窑炉烘干线烘干，在电热层的表面复合一层隔热绝缘薄 膜构成隔热绝缘保护层；C、将瓷板坯体送窑炉烧结成瓷板。
上述瓷板的第三种制造方法，包括以下顺序进行的步骤
a、 由大规格超薄瓷板成型机将陶瓷粉料压制成瓷板坯体；
b、 在窑炉烘干线上对陶瓷层表面涂覆一层电热体涂料，送窑炉烧结成瓷 板，并在窑炉降温区复合一层电缆薄膜，构成电热层；
C、在窑炉降温区对电热层的表面复合一层树脂涂料构成隔热绝缘保护层。 上述瓷板的第四种制造方法，包括以下顺序进行的步骤
a、 由大规格超薄瓷板成型机将陶瓷粉料压制成瓷板坯体；
b、 将坯体送窑炉烧结成瓷板，在窑炉降温区对陶瓷层表面涂覆一层电热 体涂料并复合一层电缆薄膜，构成电热层；
C、在窑炉降温区对电热层的表面复合一层隔热绝缘薄膜，构成隔热绝缘保 护层。
上述瓷板的第五种制造方法，包括以下顺序进行的步骤
a、 由大规格超薄瓷板成型机将陶瓷粉料压制成瓷板坯体；
b、 将坯体烧结成瓷板；
C、对陶瓷层表面布一层电热体涂料和电缆薄膜构成电热层，并复合一层树 脂涂料构成隔热绝缘保护层；
d、由特制的层压机对瓷板在高真空条件下加压固化，并通过电热层对瓷 板进行自身加热，进一步提高电热层及隔热绝缘保护层与瓷板本体的结合力。
在上述瓷板的五种制造方法中，还包括一个将陶瓷表面研磨抛光成镜面的 步骤。
在上述瓷板的五种制造方法中，所述陶瓷粉料制成浆料或塑性料进行布 料，并在输送带的上方设置烘干机对布料进行烘干，在压制成瓷板坯体以前切 割成所需长度。
在上述瓷板的五种制造方法中，所述陶瓷粉料为单一颜色的基体陶瓷粉 料，压制后形成单一的陶瓷基体层；或多种颜色的彩色陶瓷粉料，压制后形成 彩色陶瓷图案层；或单一颜色的基体陶瓷粉料和多种颜色的彩色陶瓷粉料的组 合，并将多种颜色的彩色陶瓷粉料置于表层，压制后形成彩色陶瓷图案层和陶 瓷基体层。在上述瓷板的五种制造方法中，所述大规格超薄瓷板成型机包含能提供
6000—60000吨压力的组合液压机、布料输送带和能将多种颜色的彩色陶瓷粉 料布成设定图案的布料装置；所述布料输送带的两侧设有边框，两边框之间的 距离为坯料的宽度，所述成型机上设有可在液压机的压头带动下作上下移动的 模框，该模框的大小与所需压制成的坯体的大小一致，模框可在下降时将对应 位置的输送带边框沿工作台侧面压到液压机工作台面下，将坯料的主体围合在 模框内，实现坯体的模框转换，由组合液压机压制成高密度坯体。
采用本发明大规格超薄电热瓷板的制造方法可以制得目前建筑装饰所需 求的厚度为2 — 8mm、宽度为0.2 — 2m、长度为0.8 — 8m等多种规格的高密度 大规格超薄电热瓷板。这种瓷板具有高强度、高硬度、高耐磨性，几乎不吸水， 更具抗污染等特性，又是极好的绝缘材料。由于电热体加热是通过一体的添加 有少量锗、钛的瓷板直接向室内上空辐射红外线，并促使空气中产生负氧离子， 净化空气，增强人体健康，能使人体获得舒适的取暖环境。由于大规格超薄电 热瓷板的厚度比常规使用的木地板薄，导热性能也比木地板高，又有隔热层和 安装使用的保温层，所以室内升温快，电热层的热效率高，散热面积大，能大 大节约能源。本发明大规格超薄电热瓷板安装十分方便，使用寿命长，其装饰 效果美丽、自然、豪华，在建筑装饰上具有广阔的发展前景。
图1是本发明大规格超薄电热瓷板一实施例的层状结构示意图2是本发明大规格超薄电热瓷板的一种制造方法中采用的主要生产设备 的结构示意图3是图2所示生产设备的A — A向剖视结构示意图4是本发明大规格超薄电热瓷板又一种制造方法中采用的主要生产设备 的结构示意图5是本发明大规格超薄电热瓷板的另一种制造方法中采用的主要生产设 备的结构示意图。
具体实施方式
本发明大规格超薄电热瓷板，是由多层不同的材料构成的层状结构件，按 顺序包括陶瓷层、电热层和隔热绝缘保护层；其中的电热层包含电热体和导电 体，在瓷板的侧面或底面设有用于两瓷板之间并联用的电连接机构。
图l是本发明大规格超薄电热瓷板一实施例的层状结构示意图，它包括彩 色陶瓷图案层71、陶瓷基体层72、电热层73和隔热绝缘保护层74。其中，构 成彩色陶瓷图案层71的材料包括多种颜色的彩色陶瓷粉。构成陶瓷基体层72 的材料为基体陶瓷粉。构成电热层73的材料包括电热体和导电体，电热体为 电热粉、电热涂料、电热丝、电热网或电热膜，其中包括以碳粉、碳晶粉、碳 纳米粉、碳纳米管中的一种或几种为主体的粉料及其制成的涂料、丝、网或薄 膜。导电体选自导线、电缆薄膜或导电粉中的一种。构成隔热绝缘保护层74 的材料为耐高温的隔热绝缘粉料或由有机树脂与无机粉料制成的树脂涂料或 隔热绝缘薄膜。在瓷板的侧面或底面设有用于两瓷板之间并联用的电连接机构 (未图示)。
本发明大规格超薄电热瓷板可采用多种方法制造，其设备主要包括大规格 超薄瓷板成型机、窑炉烘干烧结生产线、隔热绝缘保护层复合装置和研磨抛光 装置。其中，大规格超薄瓷板成型机包含能提供高达6000 — 60000吨压力的高 真空组合液压机、能将多种颜色的彩色陶瓷粉料布成设定图案的布料装置、其 它材料的布料装置以及一组液压机输送装置(包括布料输送带)。大规格超薄 瓷板成型机采用本发明人在专利申请号为200410016638、发明名称为"陶瓷薄 板的压制设备及压制方法"中公开的压制设备。将多种颜色的彩色陶瓷粉料布 成设定图案的布料装置采用本发明人在专利号为ZL0211451222、发明名称为 "彩绘体的生产方法"中公开的布料装置。将陶瓷料制成浆料或塑性料再布料 采用本发明人在专利申请号为200610030461.9、发明名称为"一种大规格超薄 瓷板的压制设备及其压制方法"中公开的布料装置和方法。
以下结合附图介绍本发明瓷板的几种制造方法的实施例
实施例1
参见图2、图3，配合参见图l。本实施例涉及的生产设备主要包括液压 机输送装置l、电热层布料装置2、陶瓷粉料布料装置3、组合液压机4和隔热 绝缘保护层布料装置5。液压机输送装置1包括输送带11、输送带边框12、输送机构13和滚动轴 14。电热层布料装置2包括布导线装置21和布电热体粉料装置22。陶瓷粉料 布料装置3包括一组布料框31、图像模片32、布料槽33和粉体输送管34。组 合液压机4包括床身41、组合液压缸42、活动横梁43、压头44、导向杆45、 模框46、密封件47、抽排气孔48、脱模机构49、清料装置410、工作台411 和床身通道412。图中所示，61为彩色陶瓷粉料，62为基体陶瓷粉料，7为 坯料。
本实施例的生产工艺是液压机输送带l传动时，依次在液压机输送带ll 上布一层彩色陶瓷粉料61、 一层基体陶瓷粉料62， 一层电热体粉料和导线， 最后布一层隔热绝缘保护粉料。输送带边框12的间距等于坯料的宽度，输送 带边框的高度为坯料的厚度，图像模片32的长度等于坯料的长度。坯料继续 由输送带U送入组合液压机4定位，组合液压机4启动后，活动横梁43与其 相联的压头44在导向杆45滑动，在压头44上滑动的模框46将液压机输送带 边框12沿工作台411侧面压到台面下，取代坯料长度方向的模板，即输送带 边框12。
模框46下降时，清料装置410将模框46下的粉料清走，模框46完全将 坯料罩住，实现对坯料的模框转换。液压机压头44对坯料7初压下后，经抽 排气孔48抽真空，在真空状态下经数万吨压力的组合液压机4加压获得致密 的包含彩色陶瓷图案层71、陶瓷基体层72、电热层73和隔热绝缘保护层74 的瓷板坯体。抽排气孔48通大气后，脱模机构49使模框45沿压头44上升使 坯体脱模，组合液压机4去载，活动横梁43沿导向杆45上升，压头44、模框 46退回原位，输送带边框随模框46上升回复原位。
然后坯体7由液压机输送带送入窑炉烘干、烧结成瓷板。
上述布料工艺顺序也可以反过来进行，但应改变各布料装置的位置顺序， 依次布隔热绝缘保护层、电热层、基体陶瓷层和彩色陶瓷层。后续工艺相同， 其中的隔热绝缘保护层也可在窑炉烘干区或降温区布料。
实施例2
参见图4，配合参见l、图2。本实施例涉及的生产设备主要包括液压机 输送装置1、陶瓷粉料布料装置3和组合液压机4、窑炉生产线8及电缆簿膜复合装置9。
本实施例的生产工艺是陶瓷粉料布料装置3按设计图案在液压机输送带 11上先布彩色陶瓷粉料61，再布基体陶瓷粉料62，组合成坯料，由输送带ll 送组合液压机4，经真空加压脱模成包含彩色陶瓷图案层71和陶瓷基体层72 的瓷板坯体7。
然后将坯体7送入窑炉进行烘干，在烘干线上由电热喷涂(或滚涂)装置 喷涂一层电热体粉料，进窑炉烧结后，在窑炉降温区布一层电缆簿膜，与电热 体粉料共同构成电热层73，再复合一层树脂涂料构成隔热绝缘保护层74，冷 却后再将彩色陶瓷图案层71的表面研磨抛光成镜面，即得到本发明的大规格 超薄电热瓷板。
本实施例的方法可使电热体粉料与陶瓷粉体紧密结合为一体，在降温区复 合电缆簿膜和隔热绝缘保护层，能充分利用能源，而且结合良好。 实施例3
参见图5，配合参见l、图2。本实施例涉及的生产设备主要包括液压机 输送装置l，陶瓷粉料布料装置3，组合液压机4，窑炉8和设置在窑炉降温区 的电热层的复合装置9和树脂复合装置10。
本实施例的生产工艺是陶瓷粉料布料装置3在液压机输送带11上先布 彩色陶瓷粉料61，再布基体陶瓷粉料62，组合成坯料，经液压机4加压，脱 模后送入窑炉烧结成包含彩色陶瓷图案层71和陶瓷基体层72的瓷板7。
然后在窑炉降温区对陶瓷基体层72的表面喷涂(滚涂) 一层电热体涂料， 电热体涂料先经预热箱91预热，再由电热喷涂(或滚涂)装置92喷涂(或滚 涂)到陶瓷基体层72的表面，然后由电缆簿膜布料装置93复合一层电缆簿膜， 与电热体涂料共同构成电热层73。最后由树脂复合装置10复合一层隔热绝缘 保护膜，构成隔热绝缘保护层74，经切割装置101切割多于树脂膜后，再将彩 色陶瓷图案层71的表面研磨抛光成镜面，即得到本发明的大规格超薄电热瓷 板。
实施例4
本实施例的生产工艺是采用彩色陶瓷粉料、基体陶瓷粉料在液压机输送 带上分层设置，经组合液压机加压成型、烧结成瓷板，出窑冷却后将彩色陶瓷图案层的表面研磨抛光成镜面，再喷涂电热体涂料并复合电缆薄膜，形成电热 层，再复合树脂薄膜形成隔热绝缘保护层，最后经过层压组合液压机加压，并 经电热层自身通电加热，同时抽真空，获得结合力更高的大规格超薄电热瓷板。 本发明的大规格超薄电热瓷板可直接安装在绝热层上，绝热层下为楼板 层，能提高热效率。两片瓷板之间采用并联连接，超长瓷板之间可采用顶端并 联连接。室内温度采用自动控制器控制。
权利要求
1、一种大规格超薄电热瓷板，其特征在于是由多层不同的材料构成的层状结构件，按顺序包括陶瓷层、电热层和隔热绝缘保护层；所述的电热层包含电热体和导电体，在瓷板的侧面、底面或端面设有用于两瓷板之间并联用的电连接机构。
2、 根据权利要求1所述的大规格超薄电热瓷板，其特征在于所述的陶 瓷层由彩色陶瓷图案层和陶瓷基体层构成。
3、 根据权利要求1所述的大规格超薄电热瓷板，其特征在于所述的陶 瓷层为单一的彩色陶瓷图案层。
4、 根据权利要求1所述的大规格超薄电热瓷板，其特征在于所述的陶 瓷层为单一颜色的陶瓷基体层，在该陶瓷基体层上可设有釉面层。
5、 根据权利要求2或3或4所述的大规格超薄电热瓷板，其特征在于 所述的彩色陶瓷图案层由多种颜色的彩色陶瓷粉构成；所述的陶瓷基体层由单 一颜色的基体陶瓷粉构成；所述的陶瓷粉中含有锗、钛。
6、 根据权利要求1所述的大规格超薄电热瓷板，其特征在于所述的电 热体为电热粉、电热涂料、电热丝、电热网或电热膜，其中包括以碳粉、碳晶 粉、碳纳米粉、碳纳米管中的一种或几种为主体的粉料及其制成的涂料、丝、 网或薄膜。
7、 根据权利要求1所述的大规格超薄电热瓷板，其特征在于所述的导 电体选自导线、电缆薄膜或导电粉中的一种。
8、 根据权利要求1所述的大规格超薄电热瓷板，其特征在于所述的构 成隔热绝缘保护层的材料选自耐高温的隔热绝缘粉料或由有机树脂与无机粉 料制成的树脂涂料或隔热绝缘薄膜。
9、 根据权利要求1所述的大规格超薄电热瓷板，其特征在于所述的大 规格超薄电热瓷板的厚度为2 —8mm、宽度为0.2 — 2m、长度为0.8 — 8m。
10、 根据权利要求l所述的大规格超薄电热瓷板，其特征在于所述的电 连接机构设置在瓷板的顶端。
11、 权利要求l所述瓷板的制造方法，其特征在于包括以下顺序进行的步骤a、 将陶瓷粉料、电热体粉料和导线、耐高温的隔热绝缘粉料按顺序分层设 置，由大规格超薄瓷板成型机压制成包含陶瓷层、电热层和隔热绝缘保护层的 瓷板坯体；b、 将瓷板坯体送窑炉烘干烧结成瓷板。
12、 权利要求l所述瓷板的制造方法，其特征在于包括以下顺序进行的 步骤-a、 将陶瓷粉料、电热体粉料和导线按顺序分层设置，由大规格超薄瓷板成 型机压制成包含陶瓷层和电热层的瓷板坯体；b、 将瓷板坯体送窑炉烘干线烘干，在电热层的表面复合一层隔热绝缘薄 膜构成隔热绝缘保护层；c、 将瓷板坯体送窑炉烧结成瓷板。
13、 权利要求l所述瓷板的制造方法，其特征在于包括以下顺序进行的 步骤a、 由大规格超薄瓷板成型机将陶瓷粉料压制成瓷板坯体；b、 在窑炉烘干线上对陶瓷层表面涂覆一层电热体涂料，送窑炉烧结成瓷 板，并在窑炉降温区复合一层电缆薄膜，构成电热层；c、 在窑炉降温区对电热层的表面复合一层树脂涂料构成隔热绝缘保护层。
14、 权利要求1所述瓷板的制造方法，其特征在于包括以下顺序进行的 步骤a、 由大规格超薄瓷板成型机将陶瓷粉料压制成瓷板坯体；b、 将坯体送窑炉烧结成瓷板，在窑炉降温区对陶瓷层表面涂覆一层电热 体涂料并复合一层电缆薄膜，构成电热层；c、 在窑炉降温区对电热层的表面复合一层隔热绝缘薄膜，构成隔热绝缘保 护层。
15、 权利要求l所述瓷板的制造方法，其特征在于包括以下顺序进行的 步骤a、 由大规格超薄瓷板成型机将陶瓷粉料压制成瓷板坯体；b、 将坯体烧结成瓷板；C、对陶瓷层表面布一层电热体涂料和电缆薄膜构成电热层，并复合一层树 脂涂料构成隔热绝缘保护层；d、由特制的层压机对瓷板在高真空条件下加压固化，并通过电热层对瓷 板进行自身加热，进一步提高电热层及隔热绝缘保护层与瓷板本体的结合力。
16、 如权利要求11至15中任何一项所述瓷板的制造方法，其特征在于还包括一个将陶瓷表面研磨抛光成镜面的步骤。
17、 权利要求11至15中任何一项所述瓷板的制造方法，其特征在于所述陶瓷粉料制成浆料或塑性料进行布料，并在输送带的上方设置烘干机对布料 进行烘干，在压制成瓷板坯体以前切割成所需长度。
18、 如权利要求11至15中任何一项所述瓷板的制造方法，其特征在于 所述陶瓷粉料为单一颜色的基体陶瓷粉料，压制后形成单一的陶瓷基体层；或 多种颜色的彩色陶瓷粉料，压制后形成单一的彩色陶瓷图案层；或单一颜色的 基体陶瓷粉料和多种颜色的彩色陶瓷粉料的组合，并将多种颜色的彩色陶瓷粉 料置于表层，压制后形成彩色陶瓷图案层和陶瓷基体层。
19、 如权利要求11至15中任何一项所述瓷板的制造方法，其特征在于 所述大规格超薄瓷板成型机包含能提供6000 — 60000吨压力的组合液压机、布 料输送带和能将多种颜色的彩色陶瓷粉料布成设定图案的布料装置；所述布料 输送带的两侧设有边框，两边框之间的距离为坯料的宽度，所述成型机上设有 可在液压机的压头带动下作上下移动的模框，该模框的大小与所需压制成的坯 体的大小一致，模框可在下降时将对应位置的输送带边框沿工作台侧面压到液 压机工作台面下，将坯料的主体围合在模框内，实现坯体的模框转换，由组合 液压机压制成高密度坯体。
全文摘要
一种大规格超薄电热瓷板，是由多层不同的材料构成的层状结构件，按顺序包括陶瓷层、电热层和隔热绝缘保护层。其中的电热层包含电热体和导电体，在瓷板的侧面、底面或顶端设有用于两瓷板之间并联用的电连接机构。瓷板的制造方法包括将陶瓷粉料、电热体粉料和导线、隔热绝缘保护层材料按顺序分层设置，压制成瓷板坯体，将坯体烧结成瓷板等步骤。本发明的瓷板具有高强度、高硬度、高耐磨性，几乎不吸水等特性。其电热层的热效率高，散热面积大，能大大节约能源。本发明的瓷板安装方便，使用寿命长，装饰效果美丽、自然、豪华，能直接向室内空间辐射远红外线并促使空气中产生负氧离子，净化空气，增强人体健康，在建筑装饰上具有广阔的应用前景。
文档编号H05B3/10GK101321416SQ200710041750
公开日2008年12月10日 申请日期2007年6月7日 优先权日2007年6月7日
发明者昀 孙, 孙立蓉 申请人:孙立蓉;孙 昀