一種微晶陶瓷復合電熱材料及其制備遠紅外陶瓷電熱板的方法，其中微晶陶瓷復合電熱材料是由石墨微晶、去靜電石墨化碳素晶體和含過量碳的SiC-B4C組成，遠紅外陶瓷電熱板是將該微晶復合粉體與陶瓷胚體土料混合、球磨、造粒、成型，后在其上表面涂覆一種含低溫熱敏感高紅外發射率負離子的微晶粉體材料的混合釉漿，經過燒制形成面狀發熱板，后在該板下表面建立導電電極而成，本遠紅外陶瓷電熱板具有熱性能均勻穩定，升溫迅速，電絕緣性好，使用壽命長，電熱轉化效率高，紅外輻射率高，同時可釋放負離子的優點，既可直接制作成加熱墻磚、加熱地磚，也可作為采暖電器的主要元器件，廣泛應用于各種家庭、辦公采暖及醫療場合。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種高性能電熱材料及其用該材料生產遠紅外陶瓷電熱板的方法，為電熱材料領域，也屬于特種陶瓷領域。
技術介紹
隨著現代科技的飛速發展和人們對生活質量、環境保護要求的日益提高，各種家庭、辦公采暖及理療保健醫療場合等對加熱條件和要求也越來越高。由于電加熱的突出優點，在上述場合應用十分廣泛。電加熱元件一般可由金屬材料或非金屬材料制成。金屬電熱材料由于通電后產生部分可見光而造成能量損耗，電熱轉化效率不高，加之由不可再生礦產資源制成，且制備過程中嚴重的環境污染等，從可持續發展的角度出發，近年來關于非 金屬電熱材料的開發研究十分活躍。目前，報導的非金屬電熱材料主要有導電發熱涂料、碳化硅材料、鉻酸鑭材料、PTC陶瓷材料、碳纖維、電熱膜、碳晶、碳陶復合材料等，部分可能存在電絕緣性能差，工作壽命短，易老化，電-輻射熱轉化效率不高，發熱體與電器元件基體之間存在膨脹系數差異，導致功率衰減大、電氣參數不穩定等問題。
技術實現思路
為了解決現有非金屬電熱材料上述缺點，本專利技術的目的在于提供一種微晶陶瓷復合電熱材料的制備方法及其用該材料制備遠紅外陶瓷電熱板的方法，具有簡單高效、穩定性好、電熱性能優良的特點。為了實現上述目的，本專利技術采用的技術方案是一種微晶陶瓷復合電熱材料，該材料由石墨微晶、去靜電石墨化碳素晶體以及含過量碳的SiC-B4C復合粉體組成，其中石墨微晶占總重的30% 70%，去靜電石墨化碳素晶體占總重的O. 3% 15%，含過量碳的SiC-B4C復合粉體占總重的25% 60%。所述去靜電石墨化碳素晶體是將支數為6 12K、直徑為I 7 μ m、長度為3 6mm的短切聚丙烯腈基碳纖維與粒徑為I 2 μ m的石墨微晶按重量比20 1混合，經球磨處理為長度小于50 μ m而成。所述含過量碳的SiC-B4C復合粉體是將質量分數1% 16%的平均粒度為I 2 μ m的碳粉，質量分數3% 25%的平均粒度為I 2 μ m的B4C,與質量分數64% 86%的平均粒度為I 2μπι的SiC，采用等離子非平衡法制備而成。本專利技術同時提供了利用所述的微晶陶瓷復合電熱材料制備遠紅外陶瓷電熱板的方法，采用如下步驟將所述的微晶陶瓷復合電熱材料與陶瓷胚體土料按重量比0.01 O. 2 1的配比，混合均勻、球磨、造粒、成型，接著采用如下方法之一(a)在成型板上表面涂覆一種含低溫熱敏感高紅外發射率負離子的微晶粉體材料的混合釉漿，經過一次燒結制成面狀發熱板；(b)先將成型板進行一次燒結，后在其上表面涂覆一種含低溫熱敏感高紅外發射率負離子的微晶粉體材料的混合釉漿，再進行二次燒結制成面狀發熱板；最后在面狀發熱板下表面建立導電電極；其中，所述含低溫熱敏感高紅外發射率負離子的微晶粉體材料制備方法如下取兩種或者兩種以上金屬氧化物為料，經過濕法球磨、成型、焙燒、粉碎制得混合粉體A ；再按任意比取鈦白粉、電氣石粉和麥飯石粉為料，添加水和分散劑調成漿料，經過超細研磨、真空干燥、焙燒、粉碎研磨，得到混合粉體B ；將混合粉體A與混合粉體B按重量百分比12 30 :1混合攪拌均勻即得所述低溫熱敏感高紅外發射率負離子的微晶粉體材料。所述陶瓷胚體土料由重量百分比為12% 24%的界牌泥、10% 18%的蒲江泥、O 10%的石灰石、O 20%的葉臘石、10% 28%的鋁礦、18% 28%的白泡石組成，該陶瓷胚體 土料的化學成分為SiO2 58% 70%，Al2O3 15% 20%，Fe2O3 O 5%，TiO2 O 5%，Ca0 O 5%, MgO O 2%，K2O O 3%，Na2O O 2%。所述方法b中，混合釉漿為所述微晶粉體材料與普通墻磚或地磚底釉按照重量比I : 15 30混合，一次燒結溫度為960 1200°C，二次燒結溫度為600 850°C。在面狀發熱板下表面建立導電電極的方法是在面狀發熱板下表面左、右兩邊，距板邊I. 5 2. 5cm處,各開O. 5 O. 8cm寬的槽,槽深O. 2 O. 3cm,然后對該槽表面經過打磨、噴砂工藝處理，再經過噴涂工藝建立導電電極。本專利技術所述的遠紅外陶瓷電熱板生產工藝流程與普通陶瓷的常規生產工藝流程相同，僅是原料配方及相關工藝參數有所變化，此處不再贅述諸如混料、球磨、造粒、成型、燒結的具體工藝過程。本專利技術所述的遠紅外陶瓷電熱板是面狀發熱，紅外輻射散熱為主，能產生8 14 μ m的遠紅外線，紅外發射率可達96%以上,負尚子釋放量在500 1000個/cm3,長期使用能起到保健強身，凈化空氣作用。還具有堅固安全、耐高溫、耐腐蝕、絕緣性能好，使用壽命長等優點，可廣泛應用于建筑采暖、各種取暖器、健康理療儀器、桑拿房等。附圖說明附圖是本專利技術所述的遠紅外陶瓷電熱板結構示意圖。圖中1為紅外負離子體；2為上層陶瓷絕緣體；3為微晶陶瓷復合電熱材料；4為導電電極，5為下層陶瓷絕緣體。具體實施例方式具體實施方式一本實施方式中微晶陶瓷復合電熱材料是由粒徑為30 50 μ m、占總重59. 5%的石墨微晶，占總重O. 5%的去靜電石墨化碳素晶體，占總重40%的過量碳的SiC-B4C復合粉體組成固相混合物，后與水、聚丙烯酸鈉鹽以100 35 :0. 5的質量比混合制成漿料，用臥式砂磨機進行砂磨均質化處理2小時，經烘干、粉碎，得到復合電熱材料。所述的去靜電石墨化碳素晶體，是由支數為12K、直徑為7 μ m的聚丙烯腈基碳纖維，剪切為長度3 6mm的碳纖維，與粒度為I 2 μ m的石墨微晶按重量比20 :1混合，經球磨處理為長度小于50 μ m的去靜電石墨化碳素晶體。所述的過量碳的SiC-B4C復合粉體，是把質量分數13%的平均粒度約為I 2 μ m的碳粉，與質量分數15%的平均粒度約為I 2 μ m的B4C,質量分數72%的平均粒度約為I 2μπι的SiC，采用等離子非平衡法制備而成。具體實施方式二本實施方式與具體實施方式一不同的是，微晶陶瓷復合電熱材料是由占總重40%的石墨微晶，占總重1%的去靜電石墨化碳素晶體，占總重59%的過量碳的SiC-B4C的復合粉體組成。其他與具體實施方式一相同。具體實施方式三本實施方式與具體實施方式一不同的是，微晶陶瓷復合電熱材料是由占總重50%的石墨微晶，占總重5%的去靜電石墨化碳素晶體，占總重45%的過量碳的SiC-B4C的復合粉體組成。其他與具體實施方式一相同。具體實施方式四本實施方式與具體實施方式一不同的是用等離子非平衡法制備過量碳的SiC-B4C的復合粉體時，其組成材料為質量分數16%的平均粒度約為I 2 μ m的碳粉，與質量分數7%的平均粒度約為I 2 μ m的B4C,質量分數77%的平均粒度約為I 2 μ m的SiC。其他與具體實施方式一相同。具體實施方式五本實施方式與具體實施方式一不同的是用等離子非平衡法制備過量碳的SiC-B4C的復合粉體時，其組成材料為質量分數5%的平均粒度約為I 2 μ m的碳粉，與質量分數10%的平均粒度約為I 2 μ m的B4C,質量分數85%的平均粒度約為I 2 μ m的SiC。其他與具體實施方式一相同。具體實施方式六本實施方式使用具體實施方式一中的微晶陶瓷復合電熱材料制備遠紅外陶瓷電熱板的方法步驟如下將微晶陶瓷復合電熱材料與陶瓷胚體土料按重量比O. 01 O本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種微晶陶瓷復合電熱材料，其特征在于，該材料由石墨微晶、去靜電石墨化碳素晶體以及含過量碳的SiC？B4C復合粉體組成，其中石墨微晶占總重的30%～70%，去靜電石墨化碳素晶體占總重的0.3%～15%，含過量碳的SiC？B4C復合粉體占總重的25%～60%。
【技術特征摘要】
1.一種微晶陶瓷復合電熱材料，其特征在于，該材料由石墨微晶、去靜電石墨化碳素晶體以及含過量碳的SiC-B4C復合粉體組成，其中石墨微晶占總重的30% 70%，去靜電石墨化碳素晶體占總重的O. 3% 15%，含過量碳的SiC-B4C復合粉體占總重的25% 60%。2.根據權利要求I所述微晶陶瓷復合電熱材料，其特征在于，所述去靜電石墨化碳素晶體是將支數為6 12K、直徑為I 7 μ m、長度為3 6mm的短切聚丙烯腈基碳纖維與粒徑為I 2 μ m的石墨微晶按重量比20 1混合，經球磨處理為長度小于50 μ m而成。3.根據權利要求I所述微晶陶瓷復合電熱材料，其特征在于，所述含過量碳的SiC-B4C復合粉體是將質量分數1% 16%的平均粒度為I 2 μ m的碳粉，質量分數3% 25%的平均粒度為I 2 μ m的B4C,與質量分數64% 86%的平均粒度為I 2 μ m的SiC，采用等離子非平衡法制備而成。4.一種利用權利要求I所述的微晶陶瓷復合電熱材料制備遠紅外陶瓷電熱板的方法，其特征在于，采用如下步驟將所述的微晶陶瓷復合電熱材料與陶瓷胚體土料按重量比O.01 O. 2 :1的配比，混合均勻、球磨、造粒、成型，接著采用如下方法之一 (a)在成型板上表面涂覆一種含低溫熱敏感高紅外發射率負離子的微晶粉體材料的混合釉漿，經過一次燒結制成面狀發熱板； (b)先將成型板進行一次燒結，后在其上表面涂覆一種含低溫熱敏感高紅外發射率負離子的微晶粉體材料的混合釉漿，再進行二次燒結制成面狀發熱板； 最后在面狀發熱板下表面建立導電電極； 其中，所述低溫熱敏感高紅外發射率負離子的微晶粉體材料制備方法如下 取兩種或者兩種以上金屬氧化物為料，經過濕法球磨、成型、焙燒、粉碎制得混合粉體A ； 再按任意比取鈦白粉、電氣石粉和麥飯石粉為料，添加水和分散劑調成漿料，經過超細研磨、真空干燥、焙燒、粉碎研磨，得到混合粉體B ; 將混合粉體A與混合粉體B按重量百分比12 30 :1混合攪拌均勻即得所述低溫熱敏感高紅外發射率負離子的微晶粉體材料。5.根據權利要求4所述制備遠紅外陶瓷電熱板的方法，其特征在于，所述陶瓷胚體土料由重量百分比為12% 24%的界牌泥、10% 18%的蒲江泥、O 10%的石灰石、O 20%的葉臘石、10% 28%的鋁礦、18% 28%的白泡石組成，該陶瓷胚體土料的化學成分為=SiO258% 70%，Al2O3 15% 20%，Fe2O3 O 5%，Ti02 O 5%，Ca0 O 5%，Mg0 O 2%，K20 O 3%, Na2O O 2%ο6.根據權利要求4所述制備遠紅外陶瓷電熱板的方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張永利，
申請(專利權)人：張永利，
類型：發明
國別省市：
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