專利名稱：電熱元件填充料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種填充料，特別是電熱元件填充料。
自電熱元件(100伏以上)研究開發至今，電熱元件的基本組成由管殼、發熱絲、引線柱、鎂砂等獨立材料所組合而成，而鎂砂在電熱元件的作用是將發熱絲通電所產生的熱量經中間體鎂砂傳導給管殼，管殼向介質散發熱能，鎂砂作為一個中間體，它除起導熱功能外，要將發熱絲與管殼之間進行絕緣，不論家用電加熱產品還是工業儀器電加熱設備，按國際EIC標準或我國家用電熱器具產品要求，第一要求就是具有穩定的安全性，而時至今日，電熱管產品作為電熱器具中很重要的一個元件，它主導著電熱器具的性能指標，而電熱管中的填充料——鎂砂，由于熱態電氣強度不穩定，物理性能熱態變化劇烈，導致電熱管的綜合性能熱態膨脹嚴重，熱態絕緣下降，熱態耐壓下降，時效電功率下降，時效冷態絕緣下降，時效冷態耐壓下降。直接后果發熱元件炸管、裂管現象經常發生，安全因素下降；熱態電氣性能變劣，導致漏電現象發生，又是一個不安全因素；時效下降引起電熱效率低下；時效電氣性能下降又導致發熱元件的失效，因而目前在國內、國際上使用的發熱元件填充料的主要材料——鎂砂已滿足不了現代工業產品性能的要求。
本發明的目的旨在克服現有技術的不足而提供一種絕緣性能好，安全穩定的電熱元件填充料。
本發明的目的是這樣實現的一種電熱元件填充料，其特征在于其混合的主要組分螢石(CaF2)、鋁粉(Al2O3)、鈦白粉(TiO2)、氧化鈣(CaO)和氧化硅是按熔煉溫度的不同而配方的，其三種配方為(以重量百分比計)低溫型(≤600℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(63-65)∶(28-30)∶(2.6-2.8)∶(1.8-2.0)∶(0.1-0.2)中溫型(≤840℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(57-60)∶(31-33.5)∶(3.8-4.2)∶(1.6-1.8)∶(0.1-0.5)
高溫型(≤1200℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(51-54)∶(37-39.5)∶(4.2-4.5)∶(1.3-1.5)∶(0.1-0.5)其中，螢石、鋁粉和氧化硅在配料混合之前需經預處理螢石先破碎至10目左右，再經烘箱＞600℃恒溫0.5-1小時鋁粉在＞750℃烘箱，恒溫0.2-0.3小時氧化硅在＞750℃烘箱，恒溫0.2-0.5小時先將混合料少許以電渣冶煉法煉至產生弧光的熔融狀態，逐步投入混合料，多次循環加至熔爐容量的75％時停止冶煉，將熔融態的物料倒入成形槽，充分冷卻后脫模，再將脫膜后的棒材破碎研磨成40-120目的粉沫狀即為本發明的填充料。
——所述的電渣冶煉可為有載有極型、有載無極型、無載有極型、無載無極型、有襯型和結晶型。
——所述的電渣冶煉的電源可為高壓型(10KV或6600V)、直流型和低壓型(420-430V)。
——所述的電渣冶煉的冶煉進程可為連鑄型和轉爐型。
——所述的填充料的次要組分包括微量的ZrO，MgO和鋯酸鎂混合物。
下面通過實施例對本發明作進一步詳述實施時，先將螢石、鋁粉和氧化硅分別按條件預處理過，按中溫型配方取主要組分CaF2595克、Al2O3325克、TiO240克、SiO217克、CaO4克和次要組分總重量為1千克混合均勻后進入熔煉程序，在坩鍋內放入少許配好的混合料，經快進機構動作插入電極，當電極與混合料接觸時，接通電源，視當前電流電壓值控制調速總成使之熔化，當坩鍋爐內混合物完全處于熔融狀態時(依產生弧光為宜)，逐步投入混合料，多次循環，到坩鍋爐熔量達75％時停止冶煉，經翻轉機構動作，將熔融狀態的物料倒入成形槽，為加快冷卻速度，成形槽宜設計成軸向對稱水冷式立方體，充分冷卻后脫模，冷卻后的棒材破碎后經研磨機研磨成粉沫，研磨顆粒直徑為40～120目，即為本發明的電熱元件填充料。
本發明的電熱元件填充料比重比為1.02～1.08倍(自然堆積比)，冷態耐壓比為1.31～1.38倍，顏色為灰色/米黃，吸濕率比為30-33％，腐蝕性為零，冷態絕緣比為1.22～1.36倍，熱態線膨脹比為0.15～0.2，導熱量比為1.39～1.41倍，毒性為零。
本發明的電熱元件填充料絕緣性能好、安全穩定，必將替代傳統的填充料鎂砂，有利于使用電熱元件的電器的發展。
權利要求
1.一種電熱元件填充料，其特征在于其混合的主要組分螢石(CaF2)、鋁粉(Al2O3)、鈦白粉(TiO2)、氧化鈣(CaO)和氧化硅是按熔煉溫度的不同而配方的，其三種配方為(以重量百分比計)低溫型(≤600℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(63-65)∶(28-30)∶(2.6-2.8)∶(1.8-2.0)∶(0.1-0.2)中溫型(≤840℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(57-60)∶(31-33.5)∶(3.8-4.2)∶(1.6-1.8)∶(0.1-0.5)高溫型(≤1200℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(51-54)∶(37-39.5)∶(4.2-4.5)∶(1.3-15)∶(0.1-0.5)其中，螢石、鋁粉和氧化硅在配料混合之前需經預處理螢石先破碎至10目左右，再經烘箱＞600℃恒溫0.5-1小時鋁粉在＞750℃烘箱，恒溫0.2-0.3小時氧化硅在＞750℃烘箱，恒溫0.2-0.5小時先將混合料少許以電渣冶煉法煉至產生弧光的熔融狀態，逐步投入混合料，多次循環加至熔爐容量的75％時停止冶煉，將熔融態的物料倒入成形槽，充分冷卻后脫模，再將脫膜后的棒材破碎研磨成40-120目的粉沫狀即為本發明的填充料。
2.根據權利要求1所述的電熱元件填充料，其特征在于電渣冶煉可為有載有極型、有載無極型、無載有極型、無載無極型、有襯型和結晶型。
3.根據權利要求1所述的電熱元件填充料，其特征在于電渣冶煉的電源可為高壓型(10KV或6600V)、直流型和低壓型(420-430V)。
4.根據權利要求1所述的電熱元件填充料，其特征在于電渣冶煉的冶煉進程可為連鑄型和轉爐型。
5.根據權利要求1所述的電熱元件填充料，其特征在于填充料的次要組分包括微量的ZrO，MgO和鋯酸鎂混合物。
全文摘要
本發明提供一種電熱元件填充料,其特征在于其主要組分是按熔煉溫度不同而配制,經電渣冶煉法熔融后成形脫膜再破碎研磨成粉狀。本發明的電熱元件填充料由于絕緣性能好,安全穩定必將替代傳統的填充料鎂砂,有利于使用電熱元件的電器的發展。
文檔編號H05B3/38GK1262300SQ9911705
公開日2000年8月9日 申請日期1999年8月31日 優先權日1999年8月31日
發明者麥慶忠, 盛建寅 申請人:麥慶忠