一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件及其制備方法，包括導電芯、聚丙乙烯護套A、鋁屏蔽層以及聚丙乙烯護套B，鋁屏蔽層中布設有保護地線；其中導電芯包括以下重量份數(shù)的組分：銅80~85份，鎳13~18份，鉻0.5~1.5份，錳0.2~0.6份，銀0.1~0.3份。本發(fā)明制備的一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，解決了去除路面及工業(yè)設備表面的積雪和冰凍過程中存在的環(huán)境污染、溫度不易控制和電能消耗高的問題。
【專利說明】一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及交通及工業(yè)【技術領域】，特別是一種電阻熱效應發(fā)熱器件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)代交通和工業(yè)領域中，隨著外界氣候環(huán)境、資源方面自身特性等因素的變化，道路交通以及工業(yè)生產(chǎn)線會很大程度的受到影響，特別是在冬季，由于氣溫的下降從而會導致道路結冰出現(xiàn)交通堵塞、工業(yè)設備不能正常運行等一系列問題的出現(xiàn)。針對此類現(xiàn)象，如果不及時采用快速有效的加熱辦法，會導致行駛車輛因速度過快而在冰雪路面上出現(xiàn)交通事故，冰凍也會影響工業(yè)設備的正常運行從而影響生產(chǎn)領域的正常工作。
[0003]目前被廣泛采用的是化學融雪和機械除冰的方法，即通過撒鹽和其他化合物或者用機械的方法去除路面及工業(yè)設備表面的積雪和冰凍。采用上述方法經(jīng)常帶來許多負面效應，如鋼材銹蝕、剝蝕路面及隔離墩；腐蝕排水、油氣管道，破壞土壤生態(tài)環(huán)境等，特別是融雪鹽的使用已在世界范圍內(nèi)造成了嚴重危害并帶來了極大的經(jīng)濟損失。
[0004]除上述方法外，目前也有采用以銅、鐵、鎂、鋁等合金材料制作的的發(fā)熱器件加熱的方法，但該類發(fā)熱材料的溫度不易控制，且耗電量較高，同時存在較大的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件及其制備方法，用于解決去除路面及工業(yè)設備表面的積雪和冰凍過程中存在的環(huán)境污染、溫度不易控制和電能消耗高的問題。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下:
一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，包括自里向外依次包裹設置的導電芯、聚丙乙烯護套A、鋁屏蔽層、保護地線、聚丙乙烯護套B，其中鋁屏蔽層中布設有保護地線?’導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅80-85份，鎳13~18份，鉻0.5^1.5份，錳0.2^0.6份，銀0.1-0.3 份。
[0007]—種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，其改進在于導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅83.42份，鎳15.37份，鉻0.59份，錳0.4份，銀0.22份。
[0008]一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，其改進在于:所述鎳錳銀銅鉻合金材料電阻熱效應發(fā)熱器件為柱狀發(fā)熱器件或者盒狀發(fā)熱器件，柱狀發(fā)熱器件的橫截面為圓形，盒狀發(fā)熱器件的橫截面為正方形。
[0009]一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，其改進在于:在柱狀發(fā)熱器件中，導電芯直徑為0.7~0.9mm，聚丙乙烯護套A厚度為f 3mm，鋁屏蔽層厚度為0.1-0.2mm，保護地線直徑為0.04、.08mm,聚丙乙烯護套B厚度為0.35、.55mm ;在盒狀發(fā)熱器件中，導電芯直徑為0.7~0.9mm,聚丙乙烯護套A厚度為3飛mm，鋁屏蔽層厚度為0.2~0.4mm,聚丙乙烯護套B厚度為0.8~1.2mm，保護地線直徑為0.04~0.08mm。[0010]一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件的制備方法，包括以下步驟:
a、將按重量份數(shù)配比好的銅、鎳、鉻、錳、銀采用熔煉工藝熔煉混合成型，再采用拔絲工藝通過拔絲模具拔絲形成圓柱形發(fā)熱導電芯；
b、將聚丙乙烯護套A、鋁屏蔽層、聚丙乙烯護套B和保護地線加工成規(guī)定范圍內(nèi)尺寸及形狀；
C、將導電芯、聚丙乙烯護套A、鋁屏蔽層、保護地線、聚丙乙烯護套B依次按由內(nèi)到外順序組裝，即制得一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件。
[0011]由于采用了以上技術方案，本發(fā)明所取得技術進步如下:
本發(fā)明利用鎳錳銀銅鉻等材料的不同電阻率制備而成，可根據(jù)使用目標的要求實現(xiàn)不同的長度及尺寸要求，實現(xiàn)了對道路交通路面、機場跑道等的局部加熱，能夠做到對被加熱路面除冰融雪，同時降低了耗電量，達到了安全節(jié)能的目的。本發(fā)明發(fā)熱導電芯體材料具備良好的導電性能、發(fā)熱性能、抗氧化性能和便于混配加工的機械性能，采用銅元素作為主導電材料，具有導電性能及延展性好的特點，控制了電源損耗又保持了良好的電阻率；利用鎳元素電阻率大的特點，作為材料特性可以控制的主要發(fā)熱元素；利用鉻元素，通過與鎳元素的合理配比控制了本產(chǎn)品的發(fā)熱量，保證本產(chǎn)品在使用過程中避免過熱現(xiàn)象的出現(xiàn)；利用錳元素，通過與銅、鎳、鉻元素的合理配比調整了本發(fā)明的導電系數(shù)，控制了耗電量；通過銀元素配比量的確定，能夠提高混合材料的物理特性，防止混合材料出現(xiàn)氧化斷裂等現(xiàn)象，同時利用銀元素可以合理微量調整上述材料的電阻率及導電系數(shù)，使本發(fā)明產(chǎn)品達到既能有效控制耗電量，又能實現(xiàn)低溫發(fā)熱的目的。發(fā)熱體的電源損耗主要由該材料的截面積決定，因此將發(fā)熱導電芯的直徑規(guī)定在一定范圍內(nèi).，確保了其良好的電阻率。在由IOOm發(fā)熱導電芯制成的發(fā)熱導線，兩端通入220V的交流電源時，其功率為800W±1%，其發(fā)熱體表面溫度能夠達到22°C，誤差為±0.5°C。
[0012]在本發(fā)明的制備過程中，利用聚丙乙烯護套A具有高耐電暈性、絕緣性能和很低的熱膨脹系數(shù)的特點將其作為內(nèi)絕緣層，可以對導電芯起到良好的保護作用，同時杜絕了安全隱患；鋁屏蔽層可以將產(chǎn)生的電磁泄漏屏蔽在鋁屏蔽層內(nèi)，對環(huán)境不會有超劑量的輻射；聚丙乙烯護套B將泄露出來的電流通過屏蔽層流入接地網(wǎng)，作為本發(fā)明的整體封裝材料，起到安全保護的作用。保護地線的銅質多股鍍錫鉸接導線，用以保證當電氣設備因絕緣材料損壞而漏電或產(chǎn)生感應電時，能可靠地通過地線，通過保護地線接地將其導入大地。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為柱狀發(fā)熱器件的橫截面示意圖；
圖2為盒狀發(fā)熱器件的橫截面示意圖。
[0014]其中:1.導電芯，2.聚丙乙烯護套A，3.鋁屏蔽層，4.保護地線，5.聚丙乙烯護套B。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0016]一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件包括自里向外依次包裹設置的導電芯1、聚丙乙烯護套A2、鋁屏蔽層3以及聚丙乙烯護套B5，其中鋁屏蔽層3中布設有保護地線4。本發(fā)明制備的所述鎳錳銀銅鉻合金材料電阻熱效應發(fā)熱器件為柱狀發(fā)熱器件或者盒狀發(fā)熱器件，柱狀發(fā)熱器件的橫截面為圓形，如圖1所示；盒狀發(fā)熱器件的橫截面為正方形，如圖2所示。
[0017]導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅80-85份，鎳13~18份，鉻0.5^1.5份，錳0.2~0.6 份，銀 0.1-0.3 份。
[0018]本發(fā)明所述柱狀發(fā)熱器件中，導電芯直徑為0.7、.9mm，聚丙乙烯護套A厚度為1-3mm，鋁屏蔽層厚度為0.1-0.2mm，保護地線直徑為0.04、.08mm，聚丙乙烯護套B厚度為0.35、.55mm，本發(fā)明所述盒狀發(fā)熱器件中，導電芯直徑為0.7~0.9mm，聚丙乙烯護套A厚度為1-5.5mm，鋁屏蔽層厚度為4.5^5.5mm，保護地線直徑為0.04、.08mm，聚丙乙烯護套B厚度為5~7_。
[0019]實施例1
本實施例中，一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅83.42份，鎳15.37份，鉻0.59份，錳0.4份，銀0.22份。
[0020]本實施例中發(fā)熱器件制備成柱狀發(fā)熱器件，其中導電芯直徑為0.82mm，聚丙乙烯護套A厚度為2mm，鋁屏蔽層厚度為0.15mm,保護地線直徑為0.06mm,聚丙乙烯護套B厚度為 0.45mmη[0021]本實施例中，制備鎳錳銀銅鉻合金材料電阻熱效應發(fā)熱器件的方法包括以下步驟:
a、將按重量份數(shù)配比好的銅、鎳、鉻、錳、銀采用熔煉工藝熔煉混合成型，再通過拔絲工藝由拔絲模具拔絲形成發(fā)熱導電芯；
b、將聚丙乙烯護套A、鋁屏蔽層、聚丙乙烯護套B和保護地線加工成規(guī)定范圍內(nèi)尺寸及形狀；
C、將導電芯、聚丙乙烯護套A、鋁屏蔽層、保護地線、聚丙乙烯護套B依次按由內(nèi)到外順序組裝，即制得一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件。
[0022]本發(fā)明器件根據(jù)規(guī)范應用于現(xiàn)場，生產(chǎn)設備開始啟動運行后，該發(fā)熱器件會根據(jù)提供電流的大小，電纜功率隨之發(fā)生變化，產(chǎn)生相應的熱量。若應用于道路交通方面，冬季會自動融化路面上的積雪化冰，減少事故頻發(fā)，保證道路交通正常通行；若應用于油氣輸送管道和排水管道，與輸送管道因溫度不同出現(xiàn)傳熱現(xiàn)象，以此來防止管道被凍結，確保生產(chǎn)設備的正常運行，減少設備因故障的維修費用，從而提高了生產(chǎn)效率。若應用于輸油管線，可以避免低溫結蠟的現(xiàn)象出現(xiàn)。本發(fā)明不僅能滿足生產(chǎn)中器件發(fā)熱率、耗能的要求，而且具有很聞的環(huán)保性能。
[0023]實施例2
本實施例中，一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅85份，鎳18份，鉻1.5份，錳0.6份，銀0.3份。
[0024]本實施例中發(fā)熱器件制備成柱狀發(fā)熱器件，其中導電芯直徑為0.7_，聚丙乙烯護套A厚度為1mm，鋁屏蔽層厚度為0.1mm,保護地線直徑為0.04mm,聚丙乙烯護套B厚度為
0.35mm0
[0025]本實施例的制備方法與實施例1相同。
[0026]實施例3 本實施例中，一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅84份，鎳16份，鉻1.0份，錳0.5份，銀0.15份。
[0027]本實施例中發(fā)熱器件制備成柱狀發(fā)熱器件，其中導電芯直徑為0.9_，聚丙乙烯護套A厚度為3mm，鋁屏蔽層厚度為0.2mm,保護地線直徑為0.08mm,聚丙乙烯護套B厚度為0.55mm0
[0028]本實施例的制備方法與實施例1相同。
[0029]實施例4
本實施例中，一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅80份，鎳13份，鉻0.5份，錳0.2份，銀0.1份。
[0030]本實施例中發(fā)熱器件制備成盒狀發(fā)熱器件，其中導電芯直徑為0.8_，聚丙乙烯護套A厚度為4臟，鋁屏蔽層厚度為0.3mm,保護地線直徑為0.05mm,聚丙乙烯護套B厚度為Imm0
[0031 ] 本實施例的制備方法與實施例1相同。
[0032]實施例5
本實施例中，一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅82份，鎳14份，鉻0.8份，錳0.4份，銀0.16份。
[0033]本實施例中發(fā)熱器件制備成盒狀發(fā)熱器件，其中導電芯直徑為0.7_，聚丙乙烯護套A厚度為3mm，鋁屏蔽層厚度為0.2mm,保護地線直徑為0.04mm,聚丙乙烯護套B厚度為
0.8mmο
[0034]本實施例的制備方法與實施例1相同。
[0035]實施例6
本實施例中，一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅84份，鎳15份，鉻1.2份，錳0.438份，銀0.125份。
[0036]本實施例中發(fā)熱器件制備成盒狀發(fā)熱器件，其中導電芯直徑為0.9_，聚丙乙烯護套A厚度為5mm，鋁屏蔽層厚度為0.4mm,保護地線直徑為0.08mm,聚丙乙烯護套B厚度為
1.2mm。
[0037]本實施例的制備方法與實施例1相同。
【權利要求】
1.一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，其特征在于:包括自里向外依次包裹設置的導電芯(I)、聚丙乙烯護套A (2)、鋁屏蔽層(3)以及聚丙乙烯護套B (5)，其中鋁屏蔽層(3)中布設有保護地線(4);所述導電芯包括以下重量份數(shù)的組分:銅80-85份，鎳13~18份，鉻0.5~1.5份，錳0.2~0.6份，銀0.1~0.3份。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，其特征在于包括以下導電芯重量份數(shù)的組分:銅83.42份，鎳15.37份，鉻0.59份，錳0.4份，銀0.22份。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，其特征在于:所述鎳錳銀銅鉻合金材料電阻熱效應發(fā)熱器件為柱狀發(fā)熱器件或者盒狀發(fā)熱器件，柱狀發(fā)熱器件的橫截面為圓形，盒狀發(fā)熱器件的橫截面為正方形。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件，其特征在于:在柱狀發(fā)熱器件中，所述導電芯直徑為0.7~0.9mm,聚丙乙烯護套A厚度為f 3mm，鋁屏蔽層厚度為0.1~0.2mm，聚丙乙烯護套B厚度為0.35~0.55mm，保護地線直徑為0.04~0.08mm ； 在盒狀發(fā)熱器件中，所述導電芯直徑為0.7^0.9mm,聚丙乙烯護套A厚度為3~5mm，鋁屏蔽層厚度為0.2^0.4mm，聚丙乙烯護套B厚度為0.8^1.2mm，保護地線直徑為0.04、.08mm。
5.一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件的制備方法，其特征在于包括以下步驟: a、將按重量份數(shù)配比好的銅、鎳、鉻、錳、銀采用熔煉工藝熔煉混合成型，再采用拔絲工藝通過拔絲模具拔絲形成圓柱形發(fā)熱導電芯； b、將聚丙乙烯護套A、鋁屏蔽層、聚丙乙烯護套B和保護地線加工成規(guī)定范圍內(nèi)尺寸及形狀； C、將導電芯、聚丙乙烯護套A、鋁屏蔽層、保護地線、聚丙乙烯護套B依次按由內(nèi)到外順序組裝，即制得一種鎳錳銀銅鉻合金材料電阻發(fā)熱器件。
【文檔編號】H05B3/12GK103957614SQ201410215441
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】王士元, 王川, 韓少華 申請人:保定維特瑞交通設施工程有限責任公司