一種等離子噴涂不銹鋼管電熱器件的制作方法

本發明涉及電熱材料技術領域，尤其涉及一種等離子噴涂不銹鋼管電熱器件。

背景技術：

等離子噴涂是采用剛性等離子弧為熱源、以噴涂粉末材料為主的熱噴涂方法，等離子弧是等離子體弧的簡稱；等離子體是指氣體在超高溫狀態下被部分或全部電離，形成正負離子（電子）數量相等而整體呈電中性的導電體。電弧本身是等離子體，但只有當電弧通過熱收縮效應、自磁壓縮效應、機械壓縮效應被壓縮，成為具有更高溫度的壓縮電弧時，才稱為等離子體弧，其中心溫度可達到10000℃-50000℃，這樣高的溫度使所有的金屬和陶瓷材料都能夠得以噴涂。

需進一步解釋，等離子噴涂技術在航天技術中已經被廣泛應用，且已逐漸開始應用于汽車上，這種技術的優點是隔熱效果好、能承受高溫和高壓、工藝成熟、質量穩定；為達到低散熱的目標，可對發動機燃燒室部件進行陶瓷噴涂，如活塞頂噴的氧化鋯、缸套噴的氧化鋯等，經過這種處理的發動機可以降低散熱損失、減輕發動機自身質量、減小發動機尺寸、減少燃油消耗量。隨著技術的發展進步，等離子噴涂技術將會更廣泛的應用于各行各業。

需進一步指出，現有厚膜電熱器件介質層主要在不銹鋼基材、陶瓷基材、玻璃基材上通過反復絲印/燒結玻璃釉料完成，生產效率低、成本高，并且產品缺陷難以控制、材料選擇范圍有限、性能難以提升。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有技術的不足而提供一種等離子噴涂不銹鋼管電熱器件，該等離子噴涂不銹鋼管電熱器件采用低成本等離子噴涂技術噴涂形成介質層、電阻層、封裝層，生產材料成本低、生產效率高，且通過粉末直接噴涂一次成型的方式可有效地提高生產效率以及產品合格率，介質層、電阻層、封裝層之間的結合力強，產品穩定可靠性好。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現。

一種等離子噴涂不銹鋼管電熱器件，包括有呈圓管形狀的不銹鋼管，不銹鋼管的外圓周面通過等離子噴涂方式噴涂有介質層，介質層的外表面通過等離子噴涂方式噴涂有電阻層，電阻層的外表面通過等離子噴涂方式噴涂有封裝層，電阻層設置有外露于封裝層的電極；

介質層為陶瓷粉末層或者玻璃粉末層；

電阻層為鉬粉末層、鈮粉末層、鎳粉末層、鉬合金粉末層、鈮合金粉末層或者鎳合金粉末層；

封裝層為陶瓷粉末層或者玻璃粉末層。

其中，所述介質層的厚度為30μm -500μm。

其中，所述電阻層的厚度為15μm -50μm。

其中，所述封裝層的厚度為30μm -50μm。

本發明的有益效果為：本發明所述的一種等離子噴涂不銹鋼管電熱器件，包括有呈圓管形狀的不銹鋼管，不銹鋼管的外圓周面通過等離子噴涂方式噴涂有介質層，介質層的外表面通過等離子噴涂方式噴涂有電阻層，電阻層的外表面通過等離子噴涂方式噴涂有封裝層，電阻層設置有外露于封裝層的電極；介質層為陶瓷粉末層或者玻璃粉末層；電阻層為鉬粉末層、鈮粉末層、鎳粉末層、鉬合金粉末層、鈮合金粉末層或者鎳合金粉末層；封裝層為陶瓷粉末層或者玻璃粉末層。該等離子噴涂不銹鋼管電熱器件采用低成本等離子噴涂技術噴涂形成介質層、電阻層、封裝層，生產材料成本低、生產效率高，且通過粉末直接噴涂一次成型的方式可有效地提高生產效率以及產品合格率，介質層、電阻層、封裝層之間的結合力強，產品穩定可靠性好。

附圖說明

下面利用附圖來對本發明進行進一步的說明，但是附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制。

圖1為本發明的等離子噴涂不銹鋼管電熱器件的管壁剖面圖。

在圖1中包括有：

1——不銹鋼管

2——介質層

3——電阻層

4——封裝層。

具體實施方式

下面結合具體的實施方式來對本發明進行說明。

如圖1所示，一種等離子噴涂不銹鋼管電熱器件，包括有呈圓管形狀的不銹鋼管1，不銹鋼管1的外圓周面通過等離子噴涂方式噴涂有介質層2，介質層2的外表面通過等離子噴涂方式噴涂有電阻層3，電阻層3的外表面通過等離子噴涂方式噴涂有封裝層4，電阻層3設置有外露于封裝層4的電極；

介質層2為陶瓷粉末層或者玻璃粉末層；

電阻層3為鉬粉末層、鈮粉末層、鎳粉末層、鉬合金粉末層、鈮合金粉末層或者鎳合金粉末層；

封裝層4為陶瓷粉末層或者玻璃粉末層。

其中，所述介質層2的厚度為30μm -500μm，所述電阻層3的厚度為15μm -50μm，所述封裝層4的厚度為30μm -50μm。

需進一步指出，本發明的等離子噴涂不銹鋼管電熱器件采用低成本等離子噴涂技術噴涂形成介質層2、電阻層3、封裝層4，生產材料成本低、生產效率高，且通過粉末直接噴涂一次成型的方式可有效地提高生產效率以及產品合格率，介質層2、電阻層3、封裝層4之間的結合力強，產品穩定可靠性好。

另外，本發明的等離子噴涂不銹鋼管電熱器件可以采用以下制備方法制備而成，具體的，一種等離子噴涂不銹鋼管電熱器件的制備方法，其特征在于，包括有以下工藝步驟，具體為：

a、清洗不銹鋼管1并使得不銹鋼管1保持潔凈；

b、通過等離子噴涂設備將陶瓷粉末或者玻璃粉末噴涂于不銹鋼管1的外圓周面，以噴涂形成介質層2；

c、待介質層2噴涂完畢后，通過等離子噴涂設備將電熱材料粉末噴涂于介質層2的外表面，以形成電阻層3；其中，電熱材料粉末為鉬粉末、鈮粉末、鎳粉末、鉬合金粉末、鈮合金粉末、鎳合金粉末中的一種或者至少兩種所組成的混合粉末；

d、待電阻層3噴涂完畢后，于電阻層3制備電極；

e、待電極制備完畢后，通過等離子噴涂設備將陶瓷粉末或者玻璃粉末噴涂于電阻層3的外表面，以形成封裝層4。

其中，所述等離子噴涂設備的輸出功率為500w-500kw，等離子噴涂設備采用氮氣、氬氣、氦氣、氫氣中的一種或多種混合氣體進行保護，等離子噴涂設備的噴涂送粉壓力0.5 MPa -5MPa，等離子噴涂設備的送粉精度±0.5%-±2%，等離子噴涂設備的送粉量0 kg/min -2kg/min。

另外該等離子噴涂不銹鋼管電熱器件耐電壓強度：1500-3500V；電絕緣性：＞10⁸MΩ；漏電流：＜0.5mA（1.06倍工作電壓）；熱沖擊性能：500℃水淬（水溫20℃）5次，顯微鏡觀察無裂紋。

以上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。