本發(fā)明具體是一種熱噴涂電熱器件及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱噴涂是指一系列過程，在這些過程中，細(xì)微而分散的金屬或非金屬的涂層材料，以一種熔化或半熔化狀態(tài)，沉積到一種經(jīng)過制備的基體表面，形成某種噴涂沉積層。它是利用某種熱源(如電弧、等離子噴涂或燃燒火焰等)將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，然后借助焰留本身或壓縮空氣以一定速度噴射到預(yù)處理過的基體表面，沉積而形成具有各種功能的表面涂層的一種技術(shù)。利用由燃料氣或電弧等提供的能量。
熱噴涂技術(shù)在航天技術(shù)中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，且已逐漸開始應(yīng)用于汽車上，這種技術(shù)的優(yōu)點是隔熱效果好、能承受高溫和高壓、工藝成熟、質(zhì)量穩(wěn)定；為達(dá)到低散熱的目標(biāo)，可對發(fā)動機(jī)燃燒室部件進(jìn)行陶瓷熱噴涂，如活塞頂噴的氧化鋯、缸套噴的氧化鋯等，經(jīng)過這種處理的發(fā)動機(jī)可以降低散熱損失、減輕發(fā)動機(jī)自身質(zhì)量、減小發(fā)動機(jī)尺寸、減少燃油消耗量。隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，熱噴涂技術(shù)將會更廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)。
電熱器件電熱元件產(chǎn)品類別繁多，包括電熱合金、電熱材料、微波加熱裝置、電磁感應(yīng)熱裝置、電熱線、電熱板、電熱帶、電熱纜、電熱盤、電熱偶、電加熱圈、電熱棒、電伴熱帶、電加熱芯、云母發(fā)熱片、陶瓷發(fā)熱片、鎢鉬制品、硅碳棒、鉬粉、鎢條、電熱絲，和網(wǎng)帶等品種。其都是三維結(jié)構(gòu)，體積大，材料消耗多，成本高，加熱效率低。
膜發(fā)熱電熱器件通常采用厚膜工藝，現(xiàn)有厚膜電熱器件介質(zhì)層主要在不銹鋼基材、陶瓷基材、玻璃基材上通過反復(fù)絲印/燒結(jié)玻璃釉料完成，生產(chǎn)效率低、成本高，并且產(chǎn)品缺陷難以控制、材料選擇范圍有限、性能難以提升。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種熱噴涂電熱器件及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種熱噴涂電熱器件，包括基材、絕緣層、電熱層和封裝層，所述封裝層通過電弧噴涂、等離子噴涂或火焰噴涂方式固定在基材的表面，電熱層通過電弧噴涂、等離子噴涂或火焰噴涂方式固定在絕緣層的表面，封裝層通過電弧噴涂、等離子噴涂或火焰噴涂方式固定在電熱層的表面。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述基材為采用包括金屬及其合金或氧化物或碳化物或氮化物、陶瓷、玻璃和塑料中的至少兩種的組合物制成。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述絕緣層和封裝層為采用包括陶瓷、氧化物、玻璃和塑料中的至少兩種的組合物制成。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述電熱層為采用包括金屬及其合金、陶瓷和碳材料中的至少兩種的組合物制成。
一種熱噴涂電熱器件的制備方法，包括以下步驟：
(1)將基材清洗干凈，烘干待用；
(2)將上述基材置于熱噴涂設(shè)備工位，啟動熱噴涂設(shè)備并分別噴涂絕緣層材料，形成厚度為1-5000μm的絕緣層；
(3)在步驟(2)得到的絕緣層表面繼續(xù)噴涂電熱材料，形成厚度為1-5000μm的電熱層；
(4)在步驟(3)得到的電熱層表面繼續(xù)噴涂封裝材料，形成厚度為1-5000μm的封裝層。
所述熱噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為，輸出功率200w～400kw，熱噴涂送粉壓力0.1～5mpa，送粉精度±0.1～±1％，送粉量0～0.5kg/min。
所述涂絕緣層材料、電熱材料和封裝層材料粉末的粒徑值為0.5-50μm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：采用熱噴涂技術(shù)替代現(xiàn)有厚膜電熱電阻層制備工藝，減輕了電熱器件的重量，降低了材料成本；且有效地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的合格率。
附圖說明
圖1為一種熱噴涂電熱器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1-基材、2-絕緣層、3-電熱層、4-封裝層。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請參閱圖1，本發(fā)明實施例中，一種熱噴涂電熱器件，包括基材1、絕緣層2、電熱層3和封裝層4，所述封裝層2通過電弧噴涂、等離子噴涂或火焰噴涂方式固定在基材1的表面，電熱層3通過電弧噴涂、等離子噴涂或火焰噴涂方式固定在絕緣層2的表面，封裝層4通過電弧噴涂、等離子噴涂或火焰噴涂方式固定在電熱層3的表面。
所述基材1為采用包括金屬及其合金或氧化物或碳化物或氮化物、陶瓷、玻璃和塑料中的至少兩種的組合物制成。
所述絕緣層2和封裝層4為采用包括陶瓷、氧化物、玻璃和塑料中的至少兩種的組合物制成。
所述電熱層3為采用包括金屬及其合金、陶瓷和碳材料中的至少兩種的組合物制成。
一種熱噴涂電熱器件的制備方法，包括以下步驟：
(5)將基材清洗干凈，烘干待用；
(6)將上述基材置于熱噴涂設(shè)備工位，啟動熱噴涂設(shè)備并分別噴涂絕緣層材料，形成厚度為1-5000μm的絕緣層；
(7)在步驟(2)得到的絕緣層表面繼續(xù)噴涂電熱材料，形成厚度為1-5000μm的電熱層；
(8)在步驟(3)得到的電熱層表面繼續(xù)噴涂封裝材料，形成厚度為1-5000μm的封裝層。
所述熱噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為，輸出功率200w～400kw，熱噴涂送粉壓力0.1～5mpa，送粉精度±0.1～±1％，送粉量0～0.5kg/min。
所述涂絕緣層材料、電熱材料和封裝層材料粉末的粒徑值為0.5-50μm。
下面以一案例來對本發(fā)明的制備方法進(jìn)行詳細(xì)的說明，具體為：
(1)將100*100*10mm的銅板材清洗潔凈，烘干待用；
(2)通過功率為50kw、送粉壓力為1mpa、送粉流量為100g/min、送粉精度0.2％的熱噴涂設(shè)備，將粒度為15μm的氧化鋁粉末噴涂在銅板上，形成厚度為100μm的絕緣層；
(3)其后將ni50cr50粉末噴涂在絕緣層上，形成1mm*5000mm的z字型電路，作為電熱層，厚度為30μm；
(4)最后噴涂20μm氧化鋁粉末，形成封裝層。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。