专利名称：一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体电热新材料，具体涉及一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制 作方法。
背景技术：
传统电阻丝加热的弊端1、热损失大现有企业采用的加热方式，是由电阻丝绕 制，圈的内外双面发热，其内面(紧贴料筒部分)的热传导到料筒上，而外面的热量大部分 散失到空气中，造成电能的损失浪费。2、环境温度上升由于热量大量散失，周围环境温度 升高，尤其是夏季对生产环境影响很大，现场工作温度过高，有些企业不得不采用空调降低 温度，这又造成能源的二次浪费。3、使用寿命短、维修量大采用电阻丝发热，其加热温度达 800°C时，电阻丝会因高温而烧断，常用电热圈使用寿命约在半年左右，因此，维修的工作量 相对较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，它在加热时无明 火也不在炽热状态下工作，在电力转换热能达到99%以上，无损失、热效率高、换热面大、不 耗氧寿命长达15万小时以上，不受电网电压、电流变化的影响，即不受载体形状态限制，又 可在所有场所应用，耐用应用范围广阔。为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案它包含陶瓷管1， 陶瓷管1的内侧设置有微米厚导电发热膜层2，微米厚导电发热膜层2的两端设置有银浆导 电膜及电板连接处3。所述的微米厚导电发热膜层2利用硅有低电阻率的特点，并在硅元素中按配比比 例掺杂金属或非金属元素后，利用气相沉积法，经550°C 750°C的加热反应生成硅导化合 物，使其沉积在陶瓷管1(镁玻璃、搪瓷、玻璃等)载体内侧上获得沉积3-5微米厚导电发热 膜层，微米厚导电发热膜层2与陶瓷管1成为一体，陶瓷管1既是导电介质的载体，又是绝 缘体。所述的银浆导电膜及电板连接处3是经750°C 800°C烧结而成，在银浆导电膜及 电板连接处3安装电板引线即成为纳米硅导陶瓷电热管元件。纳米硅导陶瓷电热管元件的制作方法为1、将载体陶瓷管进行磨、擦、洗、烘干处 理。2、将处理好的陶瓷管采用托架放入550°C 700°C恒温电阻炉中进行20分钟的预热处 理。3、利用气相沉积法将按配比比例硅导发热溶剂材料，喷镀制成硅导电膜层，膜层厚度 为3 5微米。4、将制成的硅导电膜层经万用表测试，符合技术指标要求后，采用750V 800°C烧结银浆导电膜。5、在银浆导电膜上安装电板引线即成纳米硅导电热管。6、对纳米 硅导电热管进行耐压3000V 4500V析测，合格入库待用。本具体实施方式
纳米硅导陶瓷电热管元件的应用可单体或采用串并联、混合联 方法。当应用在器具上后利用正负极引线接至开关及电源线。对组合好的器具进行耐压2000V15秒泄漏电流235V小于0. 5mA接地电阻25A0. 06 Ω的析测。本发明具有以下有益效果在加热时无明火也不在炽热状态下工作，在电力转换 热能达到99%以上。无损失、热效率高、换热面大、不耗氧寿命长达15万小时以上，不受电 网电压、电流变化的影响，即不受载体形状态限制，又可在所有场所应用，耐用应用范围广 阔。是一种经济效益好、节能、安全、绿色、环保型的纳米硅导发热管元件。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的喷镀工艺流程图。
具体实施例方式参看图1-2，本具体实施方式
采用以下技术方案它包含陶瓷管1，陶瓷管1的内侧 设置有微米厚导电发热膜层2，微米厚导电发热膜层2的两端设置有银浆导电膜及电板连 接处3。所述的微米厚导电发热膜层2利用硅有低电阻率的特点，并在硅元素中按配比比 例掺杂金属或非金属元素后，利用气相沉积法，经550°C 750°C的加热反应生成硅导化合 物，使其沉积在陶瓷管1 (镁玻璃、搪瓷、玻璃等)载体内侧上获得沉积3-5微米厚导电发热 膜层，微米厚导电发热膜层2与陶瓷管1成为一体，陶瓷管1既是导电介质的载体，又是绝 缘体。所述的银浆导电膜及电板连接处3是经750°C 800°C烧结而成，在银浆导电膜及 电板连接处3安装电板引线即成为纳米硅导陶瓷电热管元件。纳米硅导陶瓷电热管元件的制作方法为1、将载体陶瓷管进行磨、擦、洗、烘干处 理。2、将处理好的陶瓷管采用托架放入550°C 700°C恒温电阻炉中进行20分钟的预热处 理。3、利用气相沉积法将按配比比例硅导发热溶剂材料，喷镀制成硅导电膜层，膜层厚度 为3 5微米。4、将制成的硅导电膜层经万用表测试，符合技术指标要求后，采用750V 800°C烧结银浆导电膜。5、在银浆导电膜上安装电板引线即成纳米硅导电热管。6、对纳米 硅导电热管进行耐压3000V 4500V析测，合格入库待用。本具体实施方式
纳米硅导陶瓷电热管元件的应用可单体或采用串并联、混合联 方法。当应用在器具上后利用正负极引线接至开关及电源线。对组合好的器具进行耐压 2000V15秒泄漏电流235V小于0. 5mA接地电阻25A0. 06 Ω的析测。本具体实施方式
在加热时无明火也不在炽热状态下工作，在电力转换热能达到 99%以上。无损失、热效率高、换热面大、不耗氧寿命长达15万小时以上，不受电网电压、电 流变化的影响，即不受载体形状态限制，又可在所有场所应用，耐用应用范围广阔。是一种 经济效益好、节能、安全、绿色、环保型的纳米硅导发热管元件。
权利要求
一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，它包含陶瓷管(1)，其特征在于陶瓷管(1)的内侧设置有微米厚导电发热膜层(2)，微米厚导电发热膜层2的两端设置有银浆导电膜及电板连接处(3)。
2.根据权利要求1所述的一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，其特征在于所述 的微米厚导电发热膜层(2)利用硅有低电阻率的特点，并在硅元素中按配比比例掺杂金属 或非金属元素后，利用气相沉积法，经550°C 750°C的加热反应生成硅导化合物，使其沉 积在陶瓷管(1)载体内侧上获得沉积3-5微米厚导电发热膜层，微米厚导电发热膜层(2) 与陶瓷管(1)成为一体，陶瓷管(1)既是导电介质的载体，又是绝缘体。
3.根据权利要求1所述的一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，其特征在于所述 的银浆导电膜及电板连接处(3)是经750°C 800°C烧结而成，在银浆导电膜及电板连接处 (3)安装电板引线即成为纳米硅导陶瓷电热管元件。
4.根据权利要求1所述的一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，其特征在于纳米 硅导陶瓷电热管元件的制作方法为1、将载体陶瓷管进行磨、擦、洗、烘干处理；2、将处理 好的陶瓷管采用托架放入550°C 700°C恒温电阻炉中进行20分钟的预热处理；3、利用气 相沉积法将按配比比例硅导发热溶剂材料，喷镀制成硅导电膜层，膜层厚度为3 5微米； 4、将制成的硅导电膜层经万用表测试，符合技术指标要求后，采用750°C 800°C烧结银浆 导电膜；5、在银浆导电膜上安装电板引线即成纳米硅导电热管；6、对纳米硅导电热管进行 耐压3000V 4500V析测，合格入库待用。
5.根据权利要求1所述的一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，其特征在于纳米 硅导陶瓷电热管元件可单体应用。
6.根据权利要求1所述的一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，其特征在于纳米 硅导陶瓷电热管元件采用串联应用。
7.根据权利要求1所述的一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，其特征在于纳米 硅导陶瓷电热管元件采用并联应用。
8.根据权利要求1所述的一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，其特征在于纳米 硅导陶瓷电热管元件采用混合联方法应用。
全文摘要
一种纳米硅导陶瓷电热管元件及制作方法，它涉及一种半导体电热新材料。利用硅有低电阻率的特点，并在硅元素中按配比比例掺杂金属或非金属元素后，利用气相沉积法，经550℃～750℃的加热反应生成硅导化合物，使其沉积在陶瓷管(镁玻璃、搪瓷、玻璃等)载体内侧上获得沉积3-5微米厚导电发热膜层，微米厚导电发热膜层与陶瓷管成为一体，陶瓷管既是导电介质的载体，又是绝缘体；银浆导电膜及电板连接处是经750℃～800℃烧结而成，在银浆导电膜及电板连接处安装电板引线即成为纳米硅导陶瓷电热管元件。
文档编号H05B3/40GK101902846SQ20101023218
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者张福民 申请人:张福民