本发明涉及一种电加热器，尤其涉及一种液相热煤炉用陶瓷加热圈。
背景技术：
陶瓷加热元件是一种高效率、热分布均匀、具有绝缘性能的加热器，是直接在陶瓷生坯上印刷导电电阻浆料，经叠片、排胶后，在高温下共烧成为一体的产品，产品本身及生产过程符合环保要求。与传统合金电热丝，ptc加热元件相比较具有结构简单、升温迅速、功率密度大、使用安全、耐腐蚀、使用寿命长等诸多优点，所广泛应用于日常生活，工业技术，军事，科学，通讯，医疗，环保，宇航等多种领域。
现有陶瓷加热器主要应用于气体传感器等领域，在液相热煤炉中应用实属罕见。
技术实现要素：
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种液相热煤炉用陶瓷加热圈，所述陶瓷电加热圈能够整体提升了传热效率。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种液相热煤炉用陶瓷加热圈，从下到上依次为下陶瓷基体、下绝缘层、发热电阻材料制成的加热电极、上绝缘层、上陶瓷基体，所述加热电极连接有电极引线。
所述下陶瓷基体及上陶瓷基体为1～10mo1％氧化钇稳定的立方多晶纳米氧化锆陶瓷。1～10mo1％氧化钇稳定的纳米氧化锆是增韧性能的陶瓷，具有强度高韧性好的优点。氧化锆陶瓷的生物相容性好，它是一种很优秀的高科技生物材料，在医学上广泛应用于人造牙、关节和骨头。氧化锆陶瓷表面光亮，容易清洗。氧化锆陶瓷的导热性不高，可以降低加热元件上的温度差，使得加热元件温度均匀性高。另外，该陶瓷基体与加热电极与氧化锆陶瓷的热膨胀系数相近，加热器使用寿命长。
所述下陶瓷基体及上陶瓷基体厚度为0.1～2mm。
所述下绝缘层及上绝缘层为以氧化铝为主体的陶瓷材料，各组分及质量百分比为，纳米氧化铝95～98％，二氧化钛0.5～2％，二氧化硅0.4～2％、氧化钙0.2～0.7％，三氧化二钇0.1～0.3％。保证在产品通电加热过程中的绝缘性，加热电极使用安全。
所述下绝缘层及上绝缘层的厚度为10～120μm。
所述发热电阻材料由ni、si、mn、al、fe组成，各组分的质量百分比含量为：si：0.5～3.0％；mn：0.5～3.0％；al：0.5～2.5％；fe：0.02～0.5％；ni：余量。
本发明较好的技术方案是所述材料各组分的质量百分比含量为：si：2.6～2.8％；mn：2.4～2.6％；al：1.6～1.8％；fe：0.05～0.15％；ni：余量。
所述材料20℃的电阻率为0.5μω.m～0.65μω.m。
所述发热电阻材料在保证电阻率的情况下，高温寿命得到明显提高。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明新型发热电阻材料相比现有发热电阻材料具有更高的发热效率，达到500℃所需要的时间仅需30秒，加热更快速。
2、本发明应用了该发热电阻材料制成的陶瓷加热元件，经测试，具有如下优点：(1)加热效率高，达到500℃仅需30秒；(2)加热均匀性高，5个点的温差最大值小于5℃；(3)耐久性高，经3000次循环冷热冲击试验后，没有裂纹、脱落、分层，电阻变化率小于8％；(4)外观没有裂纹，没有污点，表面光洁。
3、本发明应用了该发热电阻材料制成的陶瓷加热元件应用于液相热煤炉中，相比现有电阻丝加热管具有如下优点：(1)不产生金属残留物和金属腐蚀物；(2)陶瓷加热元件更易清洗；(3)由于陶瓷加热元件的加热均匀性好。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
一种发热电阻材料，由以下质量百分比的组分混合而成：
ni、si、mn、al、fe组成，各组分的质量百分比含量为：si：0.5％；mn：0.5％；al：2.5％；fe：0.5％；ni：余量。。
如图1所示，一种液相热煤炉用陶瓷加热圈，从下到上依次为下陶瓷基体6、下绝缘层4、发热电阻材料制成的加热电极3、上绝缘层2、上陶瓷基体1，所述加热电极3连接有电极引线5。
所述上陶瓷基体1和下陶瓷基体6为3mo1％氧化钇稳定的四方多晶纳米氧化锆陶瓷。
所述上绝缘层2和下绝缘层4为以氧化铝为主体的陶瓷材料，各组分及质量百分比为，纳米氧化铝97％，二氧化钛1.2％，二氧化硅1％，氧化钙0.5％、三氧化二钇0.3％。
检测方法如下：
1、外观检测：采用肉眼观察陶瓷表面是否有裂纹、污点；
2、加热效率检测：将加热电极连接220v的家用电路，测试加热元件表面达到500℃所需要的时间；
3、加热均匀性检测：测试陶瓷加热元件达到稳定温度点时，周边四个角与中心位置的温度数值，计算5个点的温差最大值。
4、耐久性测试：对陶瓷加热元件外加电压，使得陶瓷加热元件的温度达到500℃，然后断开电压，向陶瓷加热元件吹空气，使陶瓷加热元件整体冷却到40℃以下，如此3000次循环冷热冲击试验，观察陶瓷加热元件是否出现裂纹、脱落、分层，测试加热元件的电阻变化。
本实施例陶瓷加热元件性能测试结果见表1。
表1陶瓷加热元件性能测试结果
因此本发明制备的陶瓷加热元件具有升温迅速、功率密度大、加热均匀、使用寿命长、低成本等优点。
本发明还提供了一种上述陶瓷加热元件的应用，即将上述陶瓷加热元件代替现有的电阻丝加热管作为液相热煤炉的加热部件。
以上所述的实施实例对本发明的技术方案进行了详细的说明，应理解的是以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许改动或修饰为等同变化的等效实施例，但是，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改或改进等，均应包含在本发明范围之内。