專利名稱：氮化硅發熱片的制作方法
技術領域：
本發明涉及電熱材料，尤其涉及一種氮化硅發熱片的制作方法。
背景技術：
目前國內市場上已有使用氮化硅作為發熱體的即熱式電熱水器和即熱式水龍頭供應。快速電熱水器結合燃氣熱水器和貯水式電熱水器具有快速加熱、可持續供熱水、體積小巧、安全而環保等優點。氮化硅發熱體加熱速度快，無需等待即可持續使用，熱水使用率幾乎是100%，省電節能，發熱管也不易結垢，使用壽命更長。現有的氮化硅發熱體通常為一個一次性燒結成為一體的發熱片，采用在氮化硅粉料中埋電熱絲，然后在模具中一次性燒結成型。這種工藝所生產的氮化硅發熱片容易形成燒結應力，在使用過程中容易斷裂。另外一種加工方式為在軟體的氮化硅生料上表面印刷電熱膜，然后再進行燒結，構成氮化硅陶瓷發熱片，氮化硅生料和電熱膜在共燒時，氣氛難于控制，合格率低。在專利99113534. 2中公開了一種氮化硅發熱體及其制造方法，采用氮化硅作為發熱片，以鎢絲為發熱源，經熱壓燒結而成，其發熱片材料的配比如下(重量百分數)氮化硅82% 93%，三氧化二鋁0. 5%，三氧化二釔4% 8%，氮化鋁3% 5%。這種氮化硅發熱體的導熱性能還不太高，熱效率有待進一步提高，溫差范圍還不太寬，熱震性能也有待進一步提高。
發明內容
本發明的目的在于，提供一種氮化硅發熱片的制作方法，其采用特制的組份配制流延漿料，通過流延成型法工藝制作，不僅制作工藝簡單，且制作的氮化硅發熱片品質較尚；本發明的另一目的在于，提供一種氮化硅發熱片的制作方法，該方法制作流程簡單，過程易控，且生產的氮化硅發熱片合格率高，具有較高的導熱性能和熱震性能。為實現在上述目的，本發明提供一種氮化硅發熱片的制作方法，該方法包括步驟1、制備流延漿料按重量份計，將氮化硅88 92份、三氧化二鋁6. 5 8. 5 份、及三氧化二釔1. 5 3. 5份混合配制流延漿料；步驟2、采用流延成型法對上述流延漿料進行流延，待干燥后制得素胚；步驟3、提供鎢漿，利用鎢漿在一素胚的相應位置處印刷出作為發熱源的鎢絲，然后將另一素胚對齊扣在上面，形成素胚組合；步驟4、真空封裝采用塑料膜對上述素胚組合進行真空封裝；步驟5、熱等靜壓將塑料膜封裝后的素胚組合放到等靜壓機內75 85°C的液體里，并加上130 160個大氣壓，素胚微熔粘結；步驟6、預燒結先加熱到600°C，真空度小于或等于20Pa，持續10小時，進行真空排膠；然后充氮氣，加熱到1400°C 1440°C，持續6小時；步驟7、氣壓爐燒結充氮氣，在5個大氣壓力下，加熱到1830°C，持續10小時；
步驟8、冷卻制得氮化硅發熱片。所述步驟1中，流延漿料按重量份計還包括石蠟1. 1 1. 7份、微晶蠟1. 1 1. 7 份、硬脂蠟0. 1 0. 3份、及塑膠6. 5 7. 5份。所述塑膠選用PE、PP、HIPS、PET其中的一種或其組合。所述流延漿料采用球磨的方法進行均勻混合。所述步驟2中，采用流延機對流延漿料進行流延，同時在60 120°C下干燥1 2 小時，制得氮化硅發熱片的素胚。本發明的有益效果本發明提供的氮化硅發熱片的制作方法，采用特制的組份配制流延漿料，并通過流延成型法工藝制作，其制作流程簡單、操作過程易控；利用該方法制作的氮化硅發熱片，其成品的合格率較高，具有較高的導熱性能，熱效率較高，該氮化硅同時還具有較高的熱震性能。為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式
詳細描述，將使本發明的技術方案及其它有益效果顯而易見。附圖中，圖1為本發明氮化硅發熱片制作方法的流程圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其裝飾效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。如圖1所示，本發明提供一種氮化硅發熱片的制作方法，該方法包括如下步驟步驟1、制備流延漿料按重量份計，將氮化硅88 92份、三氧化二鋁6. 5 8. 5 份、及三氧化二釔1. 5 3. 5份混合配制流延漿料。進一步地，該流延漿料中還包括石蠟 1. 1 1. 7份、微晶蠟1. 1 1. 7份、硬脂蠟0. 1 0. 3份、及塑膠6. 5 7. 5份。其中，該塑膠可以選用PE、PP、HIPS、PET其中的一種或其組合。為了使流延漿料中的各組份相互之間混合均勻，可以在該過程中采用球磨的方法進行均勻混合。步驟2、采用流延成型法對上述流延漿料進行流延，待干燥后制得素胚。本發明中， 采用流延機對流延漿料進行流延，同時在60 120°C下干燥1 2小時，制得氮化硅發熱片的素胚。步驟3、提供鎢漿，利用鎢漿在一素胚的相應位置處印刷出作為發熱源的鎢絲，然后將另一素胚對齊扣在上面，形成素胚組合。步驟4、真空封裝采用塑料膜對上述素胚組合進行真空封裝。步驟5、熱等靜壓將塑料膜封裝后的素胚組合放到等靜壓機內75 85°C的液體里，并加上130 160個大氣壓，素胚微熔粘結。步驟6、預燒結先加熱到600°C，真空度小于或等于20Pa，持續10小時，進行真空排膠；然后充氮氣，加熱到1400°C 1440°C，持續6小時；
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步驟7、氣壓爐燒結充氮氣，在5個大氣壓力下，加熱到1830°C，持續10小時。步驟8、冷卻制得氮化硅發熱片。實施例1制備流延漿料按氮化硅88份，三氧化二鋁8. 5份，三氧化二釔1. 5份，石蠟1. 1 份，微晶蠟1. 7份，硬脂蠟0. 1份，塑膠6. 5份的重量份提供制作氮化硅發熱片的原料并配制成流延漿料；其中，該塑料可以選用PE、PP、HIPS、PET其中的一種或其組合。采用流延成型法利用流延機對流延漿料進行流延，同時在60°C下干燥2小時，制得氮化硅發熱片的素胚。提供鎢漿，利用鎢漿在一素胚的相應位置處印刷出作為發熱源的鎢絲，然后將另一素胚對齊扣在上面，形成素胚組合。真空封裝采用塑料膜對上述素胚組合進行真空封裝。熱等靜壓將塑料膜封裝后的素胚組合放到等靜壓機內75 85°C的液體里，并加上130個大氣壓，素胚微熔粘結。預燒結先加熱到600°C，真空度小于或等于20Pa，持續10小時，進行真空排膠； 然后充氮氣，加熱到1400°C，持續6小時。氣壓爐燒結充氮氣，在5個大氣壓力下，加熱到1830°C，持續10小時。冷卻制得氮化硅發熱片。實施例2制備流延漿料按氮化硅90份，三氧化二鋁7. 5份，三氧化二釔3. 5份，石蠟1. 7 份，微晶蠟1. 4份，硬脂蠟0. 3份，塑膠7. 5份的重量份提供制作發熱本體的原料并配制成漿料；其中，該塑料可以選用PE、PP、HIPS、PET其中的一種或其組合。采用流延成型法利用流延機對流延漿料進行流延，同時在90°C下干燥1. 5小時， 制得氮化硅發熱片的素胚。提供鎢漿，利用鎢漿在一素胚的相應位置處印刷出作為發熱源的鎢絲，然后將另一素胚對齊扣在上面，形成素胚組合。真空封裝采用塑料膜對上述素胚組合進行真空封裝。熱等靜壓將塑料膜封裝后的素胚組合放到等靜壓機內75 85°C的液體里，并加上140個大氣壓，素胚微熔粘結。預燒結先加熱到600°C，真空度小于或等于20Pa，持續10小時，進行真空排膠； 然后充氮氣，加熱到1420°C，持續6小時。氣壓爐燒結充氮氣，在5個大氣壓力下，加熱到1830°C，持續10小時。冷卻制得氮化硅發熱片。實施例3制備流延漿料按氮化硅92份，三氧化二鋁6. 5份，三氧化二釔2. 5份，石蠟1. 4 份，微晶蠟1. 7份，硬脂蠟0. 2份，塑膠7份的重量份提供制作發熱本體的原料并配制成漿料；其中，該塑料可以選用ΡΕ、PP、HIPS、PET其中的一種或其組合。采用流延成型法利用流延機對流延漿料進行流延，同時在120°C下干燥1小時，制得氮化硅發熱片的素胚。提供鎢漿，利用鎢漿在一素胚的相應位置處印刷出作為發熱源的鎢絲，然后將另一素胚對齊扣在上面，形成素胚組合。真空封裝采用塑料膜對上述素胚組合進行真空封裝。熱等靜壓將塑料膜封裝后的素胚組合放到等靜壓機內75 85°C的液體里，并加上150個大氣壓，素胚微熔粘結。預燒結先加熱到600°C，真空度小于或等于20Pa，持續10小時，進行真空排膠； 然后充氮氣，加熱到1440°C，持續6小時。氣壓爐燒結充氮氣，在5個大氣壓力下，加熱到1830°C，持續10小時。冷卻制得氮化硅發熱片。綜上所述，本發明提供的氮化硅發熱片的制作方法，采用特制的組份配制流延漿料，并通過流延成型法工藝制作，其制作流程簡單、操作過程易控；利用該方法制作的氮化硅發熱片，其成品的合格率較高，具有較高的導熱性能，熱效率較高，該氮化硅同時還具有較高的熱震性能。以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發明后附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種氮化硅發熱片的制作方法，其特征在于，包括步驟1、制備流延漿料按重量份計，將氮化硅88 92份、三氧化二鋁6. 5 8. 5份、 及三氧化二釔1. 5 3. 5份混合配制流延漿料；步驟2、采用流延成型法對上述流延漿料進行流延，待干燥后制得素胚； 步驟3、提供鎢漿，利用鎢漿在一素胚的相應位置處印刷出作為發熱源的鎢絲，然后將另一素胚對齊扣在上面，形成素胚組合；步驟4、真空封裝采用塑料膜對上述素胚組合進行真空封裝； 步驟5、熱等靜壓將塑料膜封裝后的素胚組合放到等靜壓機內75 85°C的液體里，并加上130 160個大氣壓，素胚微熔粘結；步驟6、預燒結先加熱到600°C，真空度小于或等于20Pa，持續10小時，進行真空排膠；然后充氮氣，加熱到1400°C 1440°C，持續6小時；步驟7、氣壓爐燒結充氮氣，在5個大氣壓力下，加熱到1830°C，持續10小時； 步驟8、冷卻制得氮化硅發熱片。
2.如權利要求1所述的氮化硅發熱片的制作方法，其特征在于，所述步驟1中，流延漿料按重量份計還包括石蠟1. 1 1. 7份、微晶蠟1. 1 1. 7份、硬脂蠟0. 1 0. 3份、及塑膠6. 5 7. 5份。
3.如權利要求2所述的氮化硅發熱片的制作方法，其特征在于，所述塑膠選用ΡΕ、PP、 HIPS、PET其中的一種或其組合。
4.如權利要求1所述的氮化硅發熱片的制作方法，其特征在于，所述流延漿料采用球磨的方法進行均勻混合。
5.如權利要求1所述的氮化硅發熱片的制作方法，其特征在于，所述步驟2中，采用流延機對流延漿料進行流延，同時在60 120°C下干燥1 2小時，制得氮化硅發熱片的素胚。
全文摘要
本發明提供一種氮化硅發熱片的制作方法，其包括如下步驟步驟1、制備流延漿料；步驟2、采用流延成型法對上述流延漿料進行流延，待干燥后制得素胚；步驟3、提供鎢漿，利用鎢漿在一素胚的相應位置處印刷出作為發熱源的鎢絲，然后將另一素胚對齊扣在上面，形成素胚組合；步驟4、真空封裝；步驟5、熱等靜壓將塑料膜封裝后的素胚組合放到等靜壓機內75～85℃的液體里，并加上130～160個大氣壓，素胚微熔粘結；步驟6、預燒結；步驟7、氣壓爐燒結；步驟8、冷卻制得氮化硅發熱片。本發明制作流程簡單、操作過程易控；利用該方法制作的氮化硅發熱片，其成品的合格率較高，具有較高的導熱性能，熱效率較高，該氮化硅同時還具有較高的熱震性能。
文檔編號C04B35/622GK102329134SQ20101022579
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月12日 優先權日2010年7月12日
發明者鄧湘凌, 馬斌 申請人:鄧湘凌