專利名稱：一種用在燃氣灶具上具有同體異性功能的金屬獨居石載體的制作方法
技術領域：
本發明屬于金屬材料，金屬材料表面改性技術以及催化涂層制備領域，特別涉及一種用在燃氣灶具上具有同體異性功能的金屬獨居石載體。
技術背景家用遠紅外線灶具已有二十幾年的應用史，它節能、環保、不熏鍋，有害氣體排放量極低等優點被大家廣泛認知，但由于陶瓷獨居石發熱載體易風化和炸裂，陶瓷片制造工藝標準化難度大等缺點制約了家用遠紅外線灶具的進一步發展。近幾年有些企業和個人受汽車尾氣三元催化器中金屬獨居石載體的啟發，把金屬獨居石載體探索性應用于家用灶具之中，想法是好的，但由于一味照抄照搬汽車催化器用金屬載體，雖然汽車尾氣凈化和家用 遠紅外線燃燒原理有相同之處，但它們之間在使用原理上存在相當大的差別。家用金屬載體紅外線灶具在使用過程中出現了金屬載體穩定性差，載體熱導率過高，容易發生回火現象，催化涂層很快脫落，載體與金屬外殼結合時密封性能差等一系列問題，甚至各項性能指標遠遠不如以陶瓷獨居石為發熱體的灶具，由于以上原因，使原本很好的創新性產品，在發展中受到嚴重制約。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有金屬獨居石發熱載體的不足之處，提供一種外表制作更加美觀、工藝簡單、標準化程度高、燃燒更穩定、載體開孔率更高、載體使用壽命長的金屬獨居石發熱載體。技術方案本實用新型所采用的技術方案為一種用在燃氣灶具上具有同體異性功能的金屬獨居石載體，包括由金屬箔帶構造成型的金屬獨居石載體，其特征是所述金屬獨居石載體的下表面和側立環形外表面有熱障陶瓷涂層，在金屬獨居石載體的上表面有催化涂層。所述金屬獨居石載體所用金屬箔帶為FeCrAIY合金不銹鋼。所述熱障陶瓷涂層采用稀土氧化物熱障陶瓷涂層。所述催化涂層采用稀土鈣鈦礦催化涂層。有益效果本實用新型有效解決了背景技術中提到的不足之處，徹底解決了燃燒器容易產生回火的難題，延長了載體使用壽命，防止了催化劑涂層過早脫落的問題。金屬獨居石載體所用金屬箔帶為FeCrAIY合金不銹鋼材料，這種添加稀土元素釔的新型合金不銹鋼箔帶新材料的使用壽命是普通FeCrAI不銹鋼箔帶的五倍,耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能也有較大提高，可有效提高金屬獨居石載體的使用壽命。在金屬獨居石載體下表面及近表區域和側立環形外表面制備以AI203+Ce02+YSZ混合物為主要成分的稀土基熱障陶瓷涂層，有效避免了回火現象的發生，并使金屬獨居石載體具有了同體異性功能。在金屬獨居石載體上表面制備以Ce02+LaMn03為活性組分的稀土材料催化涂層，可降低燃燒氣體的活化能，提高燃氣灶具的熱效率。
圖I為本實用新型功能梯度熱障涂層原理圖。圖2為本實用新型熱障涂層原理圖。圖I是本實用新型功能梯度熱障涂層原理圖，其中標記10代表陶瓷面層，標記9代表陶瓷涂層成分梯度變化，標記8代表金屬黏結層，標記7代表金屬基。圖2是本實用新型熱障涂層原理圖，其中標記6代表金屬基底，標記5代表黏結層，標記4代表陶瓷面層。
具體實施方式
實施例I :先將FeCrAIY不銹鋼合金箔帶壓制成梯形帶，采用對接焊接法制成以金屬為載體的金屬獨居石載體。將載體全部外表面用超聲波工藝進行清洗，有效去除表面污物和氧化膜，將以化學鍍法制得的Fe包覆Al復合粉體和機械合金法制備的Fe3AI粉體為涂層材料，均勻涂覆在經過清洗后的載體下表面及近表區域和側立環形外表面上，利用激光器對載體下表面和側立環形外表面進行激光熔覆，載體表面可生成一層Fe-AI金屬間化合物黏結層，采用射頻等離子焰流先對載體下表面和側立環形外表面進行預熱，預熱同時采用射頻等離子同軸送粉噴槍制備以AI203+Ce02+YSZ混合物為主要成分的熱障陶瓷涂層。用高溫氧化法對經過清洗處理的金屬載體上表面進行處理，在金屬載體上表面生成一層能和氧化鋁涂層結合良好的過度層/膜，它與金屬載體之間是化學結合，根據上述分析我們在載體上表面涂覆一層比表面積大，多孔的活性水涂層，水涂層主要成分是I-AI2O3、氧化鋯、稀土氧化物，還有部分過渡金屬元素的氧化物制成，再對載體上表面進行預熱，同時在活性水涂層上面涂覆催化劑活性組分Ce02+LaM03(M代表Co、Ni、Mn、Cr、Fe)，涂覆后再干燥、焙燒、再活化處理制成催化劑涂層。實施例2:其中金屬箔材料，金屬箔帶形狀，制成的金屬獨居石載體和實施例I完全相同，在此不再贅述。對金屬獨居石載體外表面采用超聲波工藝進行表面清洗，提高表面活化能。對金屬載體下表面高溫氧化，使表面生成約0. 33mm厚Fe2O3氧化層,然后在氧化層表面上熱噴涂純鋁，構成AI2O3-AI復合涂層，再用等離子焰流對噴涂層重熔處理，使Fe2O3和Al進行氧化還原反應，形成Fe-AIAI2O3復合涂層，再采用射頻等離子同軸送粉噴槍先預熱載體再制備以La2ZrO7(LZ)為主要成分的熱障陶瓷涂層。催化涂層制備工藝方法與實施例I相同，不再贅述。
權利要求1.一種用在燃氣灶具上具有同體異性功能的金屬獨居石載體，包括由金屬箔帶構造成型的金屬獨居石載體，其特征是所述金屬獨居石載體的下表面和側立環形外表面有熱障陶瓷涂層，在金屬獨居石載體的上表面有催化涂層。
2.根據權利要求I所述的一種用在燃氣灶具上具有同體異性功能的金屬獨居石載體，其特征是金屬獨居石載體所用金屬箔帶為FeCrAIY合金不銹鋼。
3.根據權利要求I所述的一種用在燃氣灶具上具有同體異性功能的金屬獨居石載體，其特征是熱障陶瓷涂層采用稀土基熱障涂層材料。
4.根據權利要求I所述的一種用在燃氣灶具上具有同體異性功能的金屬獨居石載體，其特征是催化涂層采用稀土材料催化劑。
專利摘要一種用在燃氣灶具上具有同體異性功能的金屬獨居石載體，具有金屬獨居石載體本體，在金屬獨居石載體本體下表面和側立環形外表面有熱障陶瓷涂層，在金屬獨居石載體本體上表面有催化涂層。本實用新型的金屬獨居石載體本體下表面和側立環形外表面的熱障陶瓷涂層具有降低熱導率和隔熱的功能，避免了由于金屬獨居石載體熱導率過高導致燃氣灶具燃燒器發生回火現象，金屬獨居石載體本體上表面的催化涂層具有降低燃燒反應活化能，提高熱效率，降低了有害氣體排放，本實用新型專利的核心技術是熱障陶瓷涂層使金屬獨居石載體具有了同體異性功能。
文檔編號F24C15/00GK202527183SQ201120365109
公開日2012年11月14日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者周佳強 申請人:周佳強