专利名称：一种中温陶瓷电热膜的制作方法
技术领域：
本发明属于电加热材料的技术领域。
电热膜加热体由于其重量轻且直接附着在被加热体表面上，具有加热迅速、热效率高、安全、节能、长寿命等明显优于电阻丝加热体的特点，已经得到了广泛的应用。
电热膜通常分为金属半导体型和陶瓷型两种，半导体型电热膜，如氧化锡薄膜、氧化铟薄膜等，需采用真空涂镀设备，工艺复杂，设备投资大，膜层厚度不易控制。陶瓷型电热膜通常由玻璃料与导电填料构成，经高温焙烧工艺制成陶瓷釉质膜层，其工艺简单，设备投资小，便于批量生产，应用较广泛。
目前国内使用普遍的是以石墨为导电填料的陶瓷型电热膜，其稳定的工作温度仅达到200℃左右，由此限制了它的加热功率密度和使用条件，使制出的产品无法承受加热油类的煎炸烧烤的高温，也不能承受器皿的于烧，从而使产品的形状与种类大大受到限制，也给产品的安全保护、清洗和维修带来诸多不便。
本发明的目的在于采用成熟的厚膜陶瓷工艺，制出发热温度高于250℃的中温陶瓷型电热膜。
本发明所述的电热膜是附着在表面绝缘的耐热底材上面的，底材的形状可以是任意的，其材质可以是玻璃、搪瓷、陶瓷以及经过绝缘预处理的金属等材料。
电热膜的主要成分为含钼的镉铝硼玻璃料与还原剂，其中含钼的镉铝硼玻璃料的主要原料为三氧化钼5～20mol％，氧化铝5-15mol％，氧化硼40-60mol％，氧化镉30-50mol％。玻璃料的制法是将上述四种原料按比例配料，球磨，混合均匀之后，在1000-1100℃温度下熔融，然后淬裂，磨细，过250目筛，制成含钼的玻璃粉料。
在上述含钼的镉铝硼玻璃粉料中加入一定含量的还原剂混合均匀，还原剂为硅粉，硼粉，二硅化钼粉，可以用其中一种或多种混合使用。其加入量为1～20wt％。
在上述混合原料中加入一定含量的有机粘合剂制成电热膜浆料，有机粘合剂的成分为甘油、丙二醇、松油醇、乙基纤维素、硝化纤维素等，可只用其中一种，也可以混合使用。其加入量为20～60wt％。
采用刷涂、喷涂、浸涂或丝网印刷等方法将上述电热膜浆料涂覆在底材的表面上，经过100～200℃，10～30分钟烘干后，使用普通工业马福炉或隧道窑在大气气氛下，于750-850℃温度下，保温5-30分钟，制成结构致密的陶瓷型电热膜。在高温下原料中的三氧化钼被还原剂还原成导电性的二氧化钼，在玻璃体中发生重结晶而析晶生长成三维导电网络，由此制出的电热膜可以承受很高的加热功率密度。
采用本发明制成的电热膜，在通电加热情况下，其长期工作温度可以达到300℃于烧情况下的功率密度可达到5～8W/cm2，电热膜的电阻温度系数可通过改变配方调节在-5×10-3/℃～+1×10-3/℃之间。此电热膜制造工艺简单，设备投资少，性能容易控制，便于大批量生产。使用此电热膜可以制成能够煎、炸、烧、烤的新型电热炊具，也可以用于制成各种新型工业与仪器仪表用电热器具，具有很广泛的应用前景。
本发明的一个实施例如下将三氧化钼、氧化铝、氧化硼、氧化镉按1∶1∶4∶4的摩尔配比混合均匀，装入瓷坩锅在马福炉内于1100℃熔融，然后淬火水裂，球磨后过300目筛制成玻璃粉，再加入5wt％的硅粉和适量的由松油醇，乙基纤维素构成的有机粘合剂混合制成电热膜浆料，用丝网印刷的方法将其涂覆在氧化铝基板上，经100℃，20分钟烘于后，用马福炉在大气中于800℃烧结15分钟，制成电热膜，该电热膜在空气中于烧条件下，可承受8W/cm2的功率密度，长期稳定的表面温度在300～350℃。
权利要求
1.一种中温陶瓷电热膜，其特征在于其主要材料成分为含钼的镉铝硼玻璃料和还原剂，其稳定的工作温度达到300℃。
2.根据权利要求l所述的电热膜，其特征在于所述的含钼的镉铝硼玻璃料由下列成分构成氧化钼5～20mol％氧化铝5～15mol％氧化硼40～60mol％氧化镉 30～50mol％
3.根据权利要求l所述的电热膜，其特征在于所述的还原剂为硼粉、硅粉、二硅化钼粉，可以只用其中一种或多种混合使用。
4.根据权利要求l所述的电热膜，其特征在于电热膜的制备工艺为采用有机粘合剂与电热膜材料混合制成浆料，用刷涂、喷涂、浸涂或丝网印刷方法将其涂覆在表面绝缘且耐热的底材上，经烘干后，在750～850℃温度烧结5～30分钟成膜。
5.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于上述有机粘合剂为甘油、丙二醇、松油醇、乙基纤维素、硝化纤维素，可只使用其中一种，也可以混合使用。
全文摘要
一种中温陶瓷电热膜，由含钼的镉铝硼玻璃料与还原剂组成，通过刷涂、喷涂、浸涂或丝网印刷等方法将由上述材料与有机粘合剂混合制成的浆料涂覆在表面绝缘的耐热底材上，经烘干后，在750～850℃，5～30分钟烧结成电热膜。此电热膜可承受较高的干烧加热功率，其表面稳定的工作温度在300℃以上。
文档编号H05B3/22GK1127976SQ94119049
公开日1996年7月31日 申请日期1994年12月27日 优先权日1994年12月27日
发明者陆龙波, 李崇京, 衡阳, 谢威, 王福永, 李力, 盛永兴 申请人:深圳桑普节能技术有限公司