一種高輻射涂層漿料及具有該高輻射涂層的陶瓷加熱體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及陶瓷加熱體制備技術領域，具體涉及一種高輻射涂層漿料及具有該高輻射涂層的陶瓷加熱體。
【背景技術】
[0002]傳統的的氧化鋁加熱體是白色的，白色氧化鋁的熱輻射效率相對較低，通過在白色氧化鋁表面涂覆一層黑色物質，增加其熱量輻射效率，提高加熱效率。
[0003]中國發明專利CN102042705B公開輻射選擇性吸收體涂層和具有輻射選擇性吸收體涂層的吸收體管，其公開該輻射選擇性吸收體涂層包括有金屬陶材料，該金屬陶瓷材料由至少一種選擇氧化鋁、氧化硅、氧化鎳、氧化鉻的成分和至少一種選自鉬、鎳、鎢、釩的成分組成，該黑色輻射層是在真空環境中使用的，在氧化氣氛中會氧化。
[0004]目前黑色涂層主要是在氧化氣氛中燒結的，而埋設有發熱線路的陶瓷發熱體需在高溫還原氣氛中燒結，使用之后容易發生變色，原本的黑色會變色，逐漸失去高輻射的能力。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種高輻射黑色粉料，其能夠涂覆于陶瓷體的表面，在還原氣氛中燒結，并在100tC以上氧化氣氛中使用不被氧化，增加陶瓷體的熱能量輻射效率，提高加熱效率，同時減小熱慣性沖壓，提高產品的耐溫性能，具有使用溫度高、熱效率高、與陶瓷結合強度高等特點。
[0006]本發明的另一目的在于提供一種陶瓷加熱體，其表面涂覆有本發明的高輻射涂層材料，具有使用溫度高、熱效率高的特點，特別適合煤油、木肩、煤球、木炭的點燃。
[0007]本發明的另一目的在于提供一種陶瓷加熱體的制備方法，其具有工藝簡單，加熱體輻射效率高，成本低的特點。
[0008]本發明的目的通過下述技術方案實現:
一種高輻射黑色粉料，包括以下重量份的原料:
三氧化二鋁50-80份
鉬粉15-30份。
[0009]置于氧氣氣氛中烘烤2-4小時，烘烤溫度為500-1300°C，得到可在還原氣氛中燒結，在氧化氣氛中抗氧化使用的高輻射黑色粉料。
[0010]進一步的，所述高輻射黑色粉料還包括以下重量份的原料:
三氧化二鋁50-95份
鉬粉5-50份。
[0011]將三氧化二鋁和鉬粉混合均勻，置于氧氣氣氛中烘烤2-4小時，烘烤溫度為600-900°C，得到可在還原氣氛中燒結成抗氧化的黑色粉料。
[0012]鉬粉的含量過少，則顏色不夠深，若鉬粉的含量過大，則容易發生氧化，效果不穩定，因此本發明優選鉬粉的含量為15-30份，即重量比為15-30%時，熱輻射效率較佳。
[0013]進一步的，所述高輻射黑色粉料還包括以下重量份的原料:
二氧化硅2-10份
碳酸1丐2-10份。
[0014]本發明通過將三氧化二鋁、二氧化硅、碳酸鈣和鉬粉復配成高輻射黑色粉料，然后將所述高輻射黑色粉料放入氧化氣氛烘箱中600-900°C進行烘烤2-4h，然后再與膠粘劑研磨混合。得到的漿料可在還原氣氛中燒結，熱輻射效果突出，能夠在高溫環境下使用不被氧化，不變色。
[0015]—種高輻射涂層料漿，由上述的高輻射黑色粉料與與膠粘劑混合而成，所述高輻射黑色粉料與膠粘劑的重量比為3-4:10。
[0016]所述膠粘劑由以下重量份的原料組成:
聚乙烯醇縮丁醛5-15份
乙基纖維素1-4份
磷酸二苯酯2-9份蓖麻油2-9份
松油醇63-90份。
[0017]或者所述膠粘劑由以下重量份的原料組成:
松油醇70-90份
乙基纖維素2-8份蓖麻油2-8份
檸檬酸三丁酯10-20份。
[0018]本發明的膠粘劑原料成本低，與黑色粉料的混合效果好，制得的高輻射涂層材料穩定性好，熱輻射效率高。
[0019]所述高輻射涂層材料由以下制備的方法制成:
A、按重量份將膠粘劑原料混合加熱攪拌，溫度為60-900C，時間為2-4h;
B、將所述高輻射黑色粉料加入到步驟A混合好的膠粘劑中，然后三輥研磨，控制漿料粘度為2800-3500mPa.s，即可得到高輻射涂層材料。
[0020]1、一種陶瓷加熱體，在陶瓷加熱體的內部具有發熱電阻體，所述陶瓷加熱體的外表面涂覆有由上述高輻射涂層料漿制得的高輻射涂層。
[0021]高輻射涂層材料的厚度為10-100μπι，過厚過薄都易導致在燒結過程中開裂。
[0022]—種陶瓷加熱體的制備方法，所述發熱電阻體通過印刷含鎢、鉬成分的漿料形成，或通過埋設鎢絲形成。
[0023]包括以下步驟:
步驟1:高輻射涂層印刷:在陶瓷表面上的發熱區域印刷上述的高輻射涂層材料，該高輻射涂層材料完全遮蓋該發熱區域。
[0024]步驟2:發熱電阻體印刷:在陶瓷表面的相反面印刷發熱線路。
[0025]步驟3:填充電極頭孔:用鎢漿料填充電極頭孔，連接發熱線路與基片外側的電極。
[0026]步驟4:卷管:在陶瓷表面印刷有電阻層的一面涂上膠水，干燥后與陶瓷管或陶瓷棒卷合起來。
[0027]步驟5:等靜壓:用熱縮管把卷好的陶瓷套好，抽真空，然后等靜壓。
[0028]步驟6:脫模:把熱縮管剪開，把產品取出來。
[0029]步驟7:燒結:把產品放入還原氣氛中進行燒結。
[0030]通過本發明的制備方法，制得一種陶瓷加熱體，質量高，熱輻射效率高，熱慣性沖擊小。
[0031]所述步驟4中的膠水含有質量比為2-6%的三氧化二鋁和10-20%的溶劑，余量為粘結劑;所述膠水涂層的厚度為0.4-lmm，卷管溫度為30-70°C。本發明所使用的溶劑和粘結劑為本領域常用劑型，在市面上隨意可以購得。
[0032]所述步驟5中的溫度為50-70°C，時間為16-34min，壓力為10-25MPa。得到高輻射涂層熱輻射效率高，穩定性好。
[0033]所述步驟7中的燒結溫度為1500-1700°C，保溫時間為l_3h。得到高輻射涂層熱輻射效率高，穩定性好。
[0034]本發明的有益效果在于:一種高輻射黑色粉料，由膠粘劑和黑色粉料按照10: 3-4的重量比組成，黑色粉料包括15-30份的鉬粉和50-80份的三氧化二鋁，其與膠粘劑混合制得高輻射涂層材料，能夠涂覆于氧化鋁的表面，增加其熱能量輻射效率，提高加熱效率，同時減小熱慣性沖壓，在高溫環境下使用不變色，具有使用溫度高、熱效率高的特點。
[0035]—種陶瓷加熱體，其表面涂覆有本發明的高輻射涂層材料，主要是在氧化氣氛中燒結的，而埋設有發熱線路的陶瓷加熱體需在高溫還原氣氛中燒結，本高輻射效率陶瓷加熱體可以實現黑色涂層在高溫還原氣氛中燒結，在高溫氧化環境下使用不變色的目的，具有使用溫度高、熱效率高的特點，特別適合煤油、木肩、煤球、木炭的點燃。
[0036]—種陶瓷加熱體的制備方法，對發熱線路進行修改，使兩端的發熱速度高于中間，高溫時兩端的溫度傳遞給中間，使中間溫度也提升，保證高溫工作時的溫度分布區更長，其具有工藝簡單，發熱體輻射效率高，表面溫度均勻等特點。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發明一種陶瓷加熱體的分解結構示意圖；
圖2是本發明一種陶瓷加熱體卷管時的結構示意圖；
圖3是本發明一種陶瓷加熱體的外觀結構示意圖；
圖4是本發明一種陶瓷加熱體與傳統白色陶瓷表面的加熱體在加熱時的表面溫度比較圖。
[0038]附圖標記為:I一一陶瓷表面2—一發熱電阻體3—一陶瓷管4一一電極5—一尚福射涂層。
【具體實施方式】
[0039]為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例及附圖1?4對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容并非對本發明的限定。
[0040]實施例1
一種高輻射黑色粉料，由膠粘劑和黑色粉料按照10:3的重量比組成;所述黑色粉料由以下重量份的原料組成: 三氧化二鋁50份
二氧化硅1份碳酸鈣10份鉬粉30份。
[0041 ]所述膠粘劑由以下重量份的原料組成:
聚乙烯醇縮丁醛5份
乙基纖維素2份
磷酸二苯酯2份蓖麻油2份
松油醇90份。
[0042 ]所述高輻射涂層材料由以下制備的方法制成:
A、按重量份將膠粘劑原料混合加熱攪拌，溫度為60°C，時間為2h。
[0043]B、將所述黑色粉放入氧化氣氛烘箱中900°C進行烘烤2h，按重量份將黑色粉料加入到步驟A混合好的膠粘劑中，研磨，控制楽料粘度為3500mPa.s，即可得到高福射涂層材料。
[0044]實施例2
一種高輻射涂層料漿，由膠粘劑和黑色粉料按照10: 4的重量比組成;所述黑色粉料由以下重量份的原料組成:
三氧化二鋁80份二氧化硅2份碳酸鈣2份鉬粉15份。
[0045]所述膠粘劑由以下重量份的原料組成:
聚乙烯醇縮丁醛15份
乙基纖維素4份
磷酸二苯酯9份蓖麻油9份
松油醇63份。
[0046]所述高輻射涂層材料由以下制備的方法制成:
A、按重量份將膠粘劑原料混合加熱攪拌，溫度為90°C