專利名稱：利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料，同時涉及一種利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法。
背景技術(shù)：
目前微波技術(shù)，因其有選擇介質(zhì)加熱的特點，所以被廣泛應(yīng)用在科學、醫(yī)學、通信、工業(yè)、農(nóng)林漁業(yè)等領(lǐng)域；一般而言，微波本身并不是游離輻射，故不具有放射性，其頻率介于0.3GHz～300GHz之間，因此他同時具有較短波的反射現(xiàn)象與較長波的加熱效應(yīng)，微波從介質(zhì)表面進入并在其內(nèi)部傳播時，它所攜帶的能量就隨著深入介質(zhì)而轉(zhuǎn)化為熱能；微波應(yīng)用在食物的加熱處理時，并非如傳統(tǒng)烹飪利用熱的傳導(dǎo)、輻射等物理現(xiàn)象使容器、介質(zhì)受熱后，由外而內(nèi)間接達到加熱食物的目的，而是將具極性的物質(zhì)(如食物中的水、脂肪、蛋白質(zhì))置于微波所形成的電磁場中，物質(zhì)分子隨著磁場的震蕩來回碰撞，因相互摩擦而產(chǎn)生熱來熟化食物，反觀無極性的空氣及玻璃、陶瓷、塑料等容器對微波不產(chǎn)生作用，所以食物由生至熟，容器本身溫度實際并無太大變化(微波后的熱量是由食物傳導(dǎo)而來)，也因此，食物利用微波處理后，容易有口感干硬、外觀不佳的缺失，而食物體積越大其情形愈不理想；當然，容器在微波過程無法提供做為輔佐加熱的角色，也是微波食物是否美味的關(guān)鍵之一，可惜目前無適當?shù)牟牧献鰹榻橘|(zhì)使用，也是微波遲遲無法替代電熱管的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料，該復(fù)合材料可在微波中產(chǎn)生優(yōu)良熱源，且可吸收微波，同時具保溫及阻絕電磁波的作用，同時提供一種該復(fù)合材料的制法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料，所述復(fù)合材料由10％-90％(重量)的石墨與10％-90％的固結(jié)材料組成。
上述利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法，其步驟依序為a、將石墨與固結(jié)材料以10％～90％∶10％～90％的比例進行復(fù)合；b、塑型上述復(fù)合材料成預(yù)設(shè)的造型；c、再于600-2000℃燒結(jié)或于80-180℃融溶成密致的固體復(fù)合材料。
所述固結(jié)材料為陶瓷原料、塑橡膠、聚四氟乙烯中的任一種。所述復(fù)合方法為將石墨及固結(jié)材料均勻混合成復(fù)合材料。所述復(fù)合材料經(jīng)600～2000度的溫度燒結(jié)后于其表面形成瓷化層。所述復(fù)合材料經(jīng)80～180度的溫度融溶，待冷卻而成密致的固體復(fù)合材料。
所述復(fù)合方法將固結(jié)材料包覆在石墨材質(zhì)的表層。所述復(fù)合方法將石墨及固結(jié)材料均勻混合成復(fù)合材料后，再以該固結(jié)材料包覆在該復(fù)合材料的表層。所述固體復(fù)合材料進一步上釉再于900～1300度燒結(jié)。所述固體復(fù)合材料進一步施以聚四氟乙烯的涂布層。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是1.因石墨是優(yōu)良的微波發(fā)熱介質(zhì)，以該制法所形成的石墨復(fù)合材料，可在高溫下長時間使用，且無使石墨材料氧化之虞，而可無限次數(shù)重復(fù)使用，更可取代電熱管的使用。
2.該石墨復(fù)合材料在微波影響下可產(chǎn)生更甚于微波所生的熱量，成為可取代瓦斯及燃煤的優(yōu)良發(fā)熱介質(zhì)，具有減少瓦斯及燃煤使用，節(jié)省能源、保護環(huán)境之效。
3.該石墨復(fù)合材料因具有優(yōu)良的吸收電磁波，然后將之轉(zhuǎn)為熱量而消弭電磁波的特點，因此可據(jù)以做為吸波材料使用，若經(jīng)控制微波的發(fā)射，更可使該復(fù)合材料微量發(fā)熱做為保溫之用。


圖1是本發(fā)明的制作流程方塊圖。
圖2是復(fù)合材料表面形成玻璃化的結(jié)構(gòu)剖面示意。
圖3是陶瓷原料包覆石墨材質(zhì)的結(jié)構(gòu)剖面示意。
圖4是陶瓷原料包覆復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)剖面示意。
標號說明1、復(fù)合材料 2、石墨3、陶瓷原料 4、瓷化層
具體實施例方式為使本發(fā)明的應(yīng)用原理、優(yōu)點及其它目的能更被了解，以下茲特舉較佳實施例并配合圖式詳細說明如后。
本發(fā)明是一種可利用微波而發(fā)熱的復(fù)合材料及形成該復(fù)合材料的制法，該復(fù)合材料1由石墨及固結(jié)材料按10％-90％∶90％-10％的比例經(jīng)復(fù)合、塑型、燒結(jié)或融溶而成。請參考圖1所示，為制成上述復(fù)合材料的步驟。其中復(fù)合為石墨與固結(jié)材料的均勻混合；燒結(jié)溫度為600～2000度；融溶溫度為80～180度。其中，該石墨即為已知的非金屬礦物，其具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、潤滑性、可塑性、耐高溫及化學性穩(wěn)定等特點，因此石墨制品在機械工業(yè)、冶金工業(yè)、化學工業(yè)、電氣工業(yè)、核工業(yè)、航天工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用極為普遍，但，該石墨材料目前卻無與微波技術(shù)相為應(yīng)用，經(jīng)發(fā)現(xiàn)，石墨在微波環(huán)境中，可有效率的吸收電磁波并將之轉(zhuǎn)化為熱量，并可在短時間內(nèi)達到火紅的狀態(tài)(約540℃以上)，但石墨制品在空氣中的使用應(yīng)避免超過500，否則溫度達400℃時即開始產(chǎn)生氧化現(xiàn)象；該固結(jié)材料為一種與石墨復(fù)合后，經(jīng)600～2000度的溫度燒結(jié)，或經(jīng)80～180度的溫度融溶，可包覆石墨材質(zhì)，尤其是在高溫中防止石墨直接接觸氧氣的材料，因復(fù)合材料所需要應(yīng)用的不同溫度范圍，該固結(jié)材料可選擇使用陶瓷原料、塑橡膠、聚四氟乙烯(鐵氟龍)等可隨意塑型或涂布的抗氧材料。
實施例1，以固結(jié)材料為陶瓷原料來進行說明，但并非要以限制該陶瓷原料的應(yīng)用及制成順序，該方法包含
按石墨陶瓷原料為10％～90％∶10％～90％的比例復(fù)合成復(fù)合材料1，然后將該復(fù)合材料塑型或壓結(jié)成預(yù)設(shè)的造型，最后將之通過600～2000的溫度燒結(jié)成密致的固體。
其中，該石墨及陶瓷原料復(fù)合的方式依復(fù)合的順序及比例至少具體可分為a.石墨與陶瓷原料以90％∶10％均勻混合成復(fù)合材料，使該復(fù)合材料1經(jīng)1100度的高溫燒結(jié)后于其表面形成瓷化層4(或稱?；疺itrification)，其結(jié)構(gòu)剖面如圖2所示。
b.令陶瓷原料3包覆在石墨2材質(zhì)的表層，再使陶瓷原料3燒結(jié)，其結(jié)構(gòu)剖面如圖3所示。
c.石墨2與陶瓷原料3以90％∶10％的比例均勻混合成復(fù)合材料1，再令陶瓷原料3包覆在該復(fù)合材料1的表層，復(fù)使陶瓷原料燒結(jié)，其結(jié)構(gòu)剖面如圖4所示。
該陶瓷原料就廣義的陶瓷工業(yè)所采用的材料而言，可包含黏土、長石、石英、玻璃、水泥、琺瑯、耐火材料，此外研磨材料、氧化物陶瓷(如氧化鋁、氧化鈷)、電子材料(如氧鐵磁體、鈦酸鋇)亦屬本范疇，其特點是凡以無機非金屬物質(zhì)為原料，在使用或制造過程中需經(jīng)過高溫燒成的成品或材料，據(jù)此，該石墨復(fù)合材料表面可形成有一層密致且可隔絕空氣的保護層，令該石墨復(fù)合材料受微波作用而產(chǎn)生500以上的高溫時，仍無氧化之虞而可無限次數(shù)重復(fù)使用；進一步，為達到復(fù)合材料的美觀性，更可在其表面做上釉、上彩的表面加工，使該復(fù)合材料更平易近人，若在控制最高發(fā)熱溫度的情形下(如280以下)，亦可于該復(fù)合材料表面形成聚四氟乙烯(鐵氟龍)的涂布層。
實施例2，利用該石墨優(yōu)良的微波吸收特性，本發(fā)明的方法同時可應(yīng)用做為吸波材料或保溫材料的制程，其中，該所用固結(jié)材料可為塑橡膠，以上述所提的方法加以實施則包含a.石墨2與塑橡膠以50％∶50％的比例均勻混合成復(fù)合材料，使該復(fù)合材料通過90度的溫度融溶后，于其表面形成一塑橡膠質(zhì)包覆層。
b.令塑橡膠包覆在石墨2材質(zhì)的表層，再使塑橡膠融溶而形成包覆。
c.石墨2與塑橡膠以50％∶50％的比例均勻混合成復(fù)合材料，再令塑橡膠包覆在該復(fù)合材料的表層，復(fù)使塑橡膠融溶。
該復(fù)合材料可經(jīng)控制微波的發(fā)射時間與功率，使該復(fù)合材料小程度發(fā)熱做為保溫之用，或?qū)⒃搹?fù)合材料當作吸波材料，據(jù)以吸收電磁波，有效阻絕電磁波穿透。
權(quán)利要求
1.一種利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料，其特征在于所述復(fù)合材料由10％-90％(重量)的石墨與10％-90％的固結(jié)材料組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料，其特征在于所述固結(jié)材料為陶瓷原料、塑橡膠、聚四氟乙烯中的任一種。
3.一種利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法，其特征在于其步驟依序為a、將石墨與固結(jié)材料以10％～90％∶10％～90％的比例進行復(fù)合；b、塑型上述復(fù)合材料成預(yù)設(shè)的造型；c、再于600-2000℃燒結(jié)或于80-180℃融溶成密致的固體復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法，其特征在于所述固結(jié)材料為陶瓷原料、塑橡膠、聚四氟乙烯中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法，其特征在于所述復(fù)合方法為將石墨及固結(jié)材料均勻混合成復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法，其特征在于所述復(fù)合材料經(jīng)燒結(jié)后于其表面形成瓷化層。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法，其特征在于所述復(fù)合方法將固結(jié)材料包覆在石墨材質(zhì)的表層。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法，其特征在于所述復(fù)合方法將石墨及固結(jié)材料均勻混合成復(fù)合材料后，再以該固結(jié)材料包覆在該復(fù)合材料的表層。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法，其特征在于所述固體復(fù)合材料進一步上釉再于900～1300度下燒結(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料的制法，其特征在于所述固體復(fù)合材料進一步施以聚四氟乙烯的涂布層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用微波發(fā)熱的復(fù)合材料及其制法，其主要是將石墨與固結(jié)材料復(fù)合成復(fù)合材料，該固結(jié)材料可為陶瓷原料、塑橡膠及聚四氟乙烯，該復(fù)合材料經(jīng)塑型或壓結(jié)成預(yù)設(shè)的造型后，將之加熱燒結(jié)或融溶成密致的固體復(fù)合材料，使復(fù)合材料形成一包覆石墨材的包覆層，據(jù)此，令該石墨復(fù)合材料在高溫使用下，仍無氧化之虞而可無限次數(shù)重復(fù)使用；同時可應(yīng)用做為吸波材料，吸收電磁波，有效阻絕電磁波穿透；進一步經(jīng)控制微波的發(fā)射時間與功率，可使該復(fù)合材料小程度發(fā)熱做為保溫之用。
文檔編號C04B41/83GK1940005SQ200510032209
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者丁彥凱 申請人:丁彥凱