專利名稱:自動控溫高性能陶瓷加熱元件制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動控溫高性能陶瓷加熱元件制備，屬于特種陶瓷領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
加熱元件是工業(yè)和日常生活中廣泛使用的發(fā)熱器件的“心臟”。目前使用的加熱元件一般包括微波加熱、裸露電阻絲直接加熱，天然氣直接加熱等發(fā)熱體，存在的缺點主要包括使用壽命短，不能進行自動控溫，應(yīng)用場合有限，能耗高。
三
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提供一種工藝簡單、生產(chǎn)成品成本底，使用范圍廣的自動控溫高性能陶瓷加熱元件制備。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的其配方為平均粒徑小于0.5微米、氧含量小于0.84％、氮化鋁含量大于99％的高純、超細氮化鋁粉體60-80％，加入20-40％納米氮化鋁粉體和填加劑1-5％YF3，1-5％CaF2，1-5％Y2O3；把原料氮氣保護滾筒球磨60小時后，出磨過40-60目篩，其中球磨罐材質(zhì)為聚氨酯，研磨球為氧化鋯球，料∶球＝1∶2-3，球磨前外加0.2-0.5％油酸；過篩料加入0.3-0.8％PVA和乳化石蠟0.2-0.6％，氮氣保護混料、造粒；220-250兆怕高壓成型且在粉體中間插入加熱電阻鎢絲、鉬絲(4)，1800-1900℃保溫4-10小時高溫流動氮氣氣氛保護燒結(jié)成電熱元件，其中升溫速率為5-10度/分鐘，氮氣流量為0.5-5L/分鐘，氮氣壓力為0.5-1兆怕，在充氮氣和升溫前把爐內(nèi)真空度抽到10-2怕，從高溫到1000度降溫時冷卻速度控制在2-3度/分鐘，并繼續(xù)氮氣保護，隨后斷電隨爐冷卻同時氮氣保護；對陶瓷瓷坯(2)進行表面磨削，使工作面粗糙度達到0.1-0.2微米，將加工好的陶瓷瓷坯(2)與金屬外套(1)進行裝配；把電阻鎢絲、鉬絲(4)通過電源線(7)與電源、全自動控溫裝置進行連接，熱電偶通過熱電偶孔(5)與加熱元件之間進行環(huán)氧樹脂粘結(jié)(6)，電源線(7)與電阻鎢絲、鉬絲(4)之間連接處涂有耐磨、耐腐蝕、絕緣高溫膠(3)，制備出自動控溫高性能陶瓷加熱元件。
按本發(fā)明制備的自動控溫高性能陶瓷加熱元件，其特點是制備工藝簡單，成品合格率高，生產(chǎn)成本低，對環(huán)境無污染，產(chǎn)品使用壽命大大延長，廣泛的應(yīng)用在火車用恒溫廁所、熱水器、電炒鍋等日常生活和工業(yè)中需要加熱、保溫、取暖的地方。
四、附圖及說明圖1為本發(fā)明自動控溫高性能陶瓷加熱元件縱剖示意圖。
圖2為本發(fā)明自動控溫高性能陶瓷加熱元件電器原理圖。
五具體實施方式下面結(jié)合附圖及實施實例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實例一、如圖1、2其配方為平均粒徑小于0.5微米、氧含量小于0.84％、氮化鋁含量大于99％的高純、超細氮化鋁粉體66％，加入25％納米氮化鋁粉體和填加劑5％YF3，4％CaF2；把原料氮氣保護滾筒球磨60小時后，出磨過60目篩，其中球磨罐材質(zhì)為聚氨酯，研磨球為氧化鋯球，料∶球＝1∶3，球磨前外加0.2％油酸；過篩料加入0.35％PVA和乳化石蠟0.25％，氮氣保護混料、造粒；220-250兆怕高壓成型且在粉體中間插入加熱電阻鉬絲(4)，1880℃保溫6小時高溫流動氮氣氣氛保護燒結(jié)成電熱元件，其中升溫速率為10度/分鐘，氮氣流量為5L/分鐘，氮氣壓力為0.60兆怕，在充氮氣和升溫前把爐內(nèi)真空度抽到10-2怕，從高溫到1000度降溫時冷卻速度控制在2度/分鐘，并繼續(xù)氮氣保護，隨后斷電隨爐冷卻同時氮氣保護；對陶瓷瓷坯(2)進行表面磨削，使工作面粗糙度達到0.1-0.2微米，將加工好的陶瓷瓷坯(2)與金屬外套(1)進行裝配；把電阻鉬絲(4)通過電源線(7)與電源、全自動控溫裝置進行連接，熱電偶通過熱電偶孔(5)與加熱元件之間進行環(huán)氧樹脂粘結(jié)(6)，電源線(7)與電阻鉬絲(4)之間連接處涂有耐磨、耐腐蝕、絕緣高溫膠(3)，制備出自動控溫高性能陶瓷加熱元件。
實例二、如圖1、2其配方為平均粒徑小于0.5微米、氧含量小于0.84％、氮化鋁含量大于99％的高純、超細氮化鋁粉體76.2％，加入20％納米氮化鋁粉體和填加劑3.8％Y2O3；把原料氮氣保護滾筒球磨60小時后，出磨過60目篩，其中球磨罐材質(zhì)為聚氨酯，研磨球為氧化鋯球，料∶球＝1∶3，球磨前外加0.2％油酸；過篩料加入0.30％PVA和乳化石蠟0.20％，氮氣保護混料、造粒；220-250兆怕高壓成型且在粉體中間插入加熱電阻鎢絲(4)，1850℃保溫4.5小時高溫流動氮氣氣氛保護熱壓燒結(jié)成電熱元件，其中升溫速率為10度/分鐘，氮氣流量為5L/分鐘，氮氣壓力為0.55兆怕，在1350度加壓到15兆怕并保溫30分鐘，在最高溫度加壓到30兆怕，在充氮氣和升溫前把爐內(nèi)真空度抽到10-2怕，從高溫到1000度降溫時冷卻速度控制在2度/分鐘，并繼續(xù)氮氣保護，隨后斷電隨爐冷卻同時氮氣保護；對陶瓷瓷坯(2)進行表面磨削，使工作面粗糙度達到0.1-0.2微米，將加工好的陶瓷瓷坯(2)與金屬外套(1)進行裝配；把電阻鎢絲(4)通過電源線(7)與電源、全自動控溫裝置進行連接，熱電偶通過熱電偶孔(5)與加熱元件之間進行環(huán)氧樹脂粘結(jié)(6)，電源線(7)與電阻鎢絲(4)之間連接處涂有耐磨、耐腐蝕、絕緣高溫膠(3)，制備出自動控溫高性能陶瓷加熱元件。
實例三、如圖1、2其配方為平均粒徑小于0.5微米、氧含量小于0.84％、氮化鋁含量大于99％的高純、超細氮化鋁粉體70％，加入25％納米氮化鋁粉體和填加劑3％Y2O3，2％CaF2；把原料氮氣保護滾筒球磨60小時后，出磨過60目篩，其中球磨罐材質(zhì)為聚氨酯，研磨球為氧化鋯球，料∶球＝1∶3，球磨前外加0.2％油酸；過篩料加入0.30％PVA和乳化石蠟0.20％，氮氣保護混料、造粒；220-250兆怕高壓成型且在粉體中間插入加熱電阻鉬絲(4)，1850℃保溫6小時高溫流動氮氣氣氛保護熱壓燒結(jié)成電熱元件，其中升溫速率為10度/分鐘，氮氣流量為5L/分鐘，氮氣壓力為0.55兆怕，在1350度加壓到15兆怕并保溫30分鐘，在最高溫度加壓到30兆怕，在充氮氣和升溫前把爐內(nèi)真空度抽到10-2怕，從高溫到1000度降溫時冷卻速度控制在2度/分鐘，并繼續(xù)氮氣保護，隨后斷電隨爐冷卻同時氮氣保護；對陶瓷瓷坯(2)進行表面磨削，使工作面粗糙度達到0.1-0.2微米，將加工好的陶瓷瓷坯(2)與金屬外套(1)進行裝配；把電阻鉬絲(4)通過電源線(7)與電源、全自動控溫裝置進行連接，熱電偶通過熱電偶孔(5)與加熱元件之間進行環(huán)氧樹脂粘結(jié)(6)，電源線(7)與電阻鉬絲(4)之間連接處涂有耐磨、耐腐蝕、絕緣高溫膠(3)，制備出自動控溫高性能陶瓷加熱元件。
權(quán)利要求
1.一種自動控溫高性能陶瓷加熱元件制備，其特征在于其配方為平均粒徑小于0.5微米、氧含量小于0.84％、氮化鋁含量大于99％的高純、超細氮化鋁粉體60-80％，加入20-40％納米氮化鋁粉體和填加劑1-5％YF3，1-5％CaF2，1-5％Y2O3；把原料氮氣保護滾筒球磨60小時后，出磨過40--60目篩，其中球磨罐材質(zhì)為聚氨酯，研磨球為氧化鋯球，料∶球＝1∶2-3，球磨前外加0.2-0.5％油酸；過篩料加入0.3-0.8％PVA和乳化石蠟0.2-0.6％，氮氣保護混料、造粒；220-250兆怕高壓成型且在粉體中間插入加熱電阻鎢絲、鋁絲(4)，1800-1900℃保溫4-10小時高溫流動氮氣氣氛保護燒結(jié)成電熱元件，其中升溫速率為5-10度/分鐘，氮氣流量為0.5-5L/分鐘，氮氣壓力為0.5-1兆怕，在充氮氣和升溫前把爐內(nèi)真空度抽到10-2怕，從高溫到1000度降溫時冷卻速度控制在2-3度/分鐘，并繼續(xù)氮氣保護，隨后斷電隨爐冷卻同時氮氣保護。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的自動控溫高性能陶瓷加熱元件制備，其特征在于對陶瓷瓷坯(2)進行表面磨削，使工作面粗糙度達到0.1-0.2微米，將加工好的陶瓷瓷坯(2)與金屬外套(1)進行裝配。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的自動控溫高性能陶瓷加熱元件制備，其特征在于把電阻鎢絲、鉬絲(4)通過電源線(7)與電源、全自動控溫裝置進行連接，熱電偶通過熱電偶孔(5)與加熱元件之間進行環(huán)氧樹脂粘結(jié)(6)，電源線(7)與電阻鎢絲、鉬絲(4)之間連接處涂有耐磨、耐腐蝕、絕緣高溫膠(3)，制備出自動控溫高性能陶瓷加熱元件。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種自動控溫高性能陶瓷加熱元件制備，以高純、超細氮化鋁粉體為基，加入部分納米氮化鋁粉體和少量的填加劑YF
文檔編號H05B3/06GK1997245SQ200610020108
公開日2007年7月11日 申請日期2006年1月4日
發(fā)明者范新寬 申請人:范新寬導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan