[發明專利]一種耐高溫表面絕緣FeCrAl電熱合金及其制備方法

有效

• 申請號: 200910098562.3
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101562913A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 郭天祥;江祥木;徐金林;徐利強
• 申請（專利權）人: 杭州新文環保設備廠
• 主分類號: H05B3/12
• 分類號: H05B3/12;C23C20/08
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所
• 代理人: 陳 輝

技術領域：

本發明涉及FeCrAl電熱合金的制備方法，具體為一種耐高溫表面絕緣FeCrAl電熱合金及其制備方法。

背景技術：

FeCrAl系電熱合金雖然具有電阻率高、電阻溫度系數小、使用溫度高并且價格低等優點，在工業電爐、家用電器、遠紅外裝置中得到了廣泛的使用，但在一些特定的場合FeCrAl系電熱合金的使用仍然受到了一定的限制。普通的FeCrAl電熱合金絲表面是導電的，用其繞制的電熱絲在使用時必須拉開一定的間隙，多數情況下還需要在其間隙間填充一些諸如氧化鎂粉的絕緣材料，結果使其生產過程復雜勞動效率下降，并且由于受到絕緣材料影響導致電熱絲發熱溫度不均勻降低了其壽命。此外普通的FeCrAl電熱合金絲耐高溫性能差，高溫壽命短并且在高溫使用時的揮發物多，限制了它在遠紅外輻射器特別是高溫遠紅外輻射器中的應用。本發明制備的耐高溫表面絕緣FeCrAl電熱合金，可以在很大程度上彌補普通FeCrAl電熱合金的上述缺點，并拓展該類電熱合金的應用場合。

發明內容：

本發明是要提供一種耐高溫表面絕緣FeCrAl電熱合金，其制備方法工藝簡單，成本低廉，所用的原料無毒無環境污染并且來源豐富。

耐高溫表面絕緣FeCrAl電熱合金，其特征在于：由FeCrAl電熱合金基體設置耐高溫絕緣的含有稀土的復合氧化鋁保護層。

本發明所提供的制備方法為：首先將FeCrAl電熱合金制品進行除油除銹處理后漂洗干凈；其次將漂洗后的制品浸入到含有稀土的溶膠-凝膠體里，10～20分鐘后取出烘干；最后在850-950℃之間于保護氣氛中進行120～180分鐘熱處理即可獲得具有耐高溫表面絕緣的FeCrAl電熱合金制品。

上述溶膠-凝膠體是由重量比為1-5％水合氫氧化鋁、萬分之5的含鈰稀土化合物構成。

本方法制備的電熱合金是通過高溫固溶處理利用稀土微合金化作用在FeCrAl電熱合金表面形成一層與基體結合良好致密的以復合氧化鋁為主的復合薄膜，其厚度約為5-10μm，并具有表面絕緣，耐高溫等特點。

經本方法處理后的FeCrAl電熱合金與現有的電熱合金相比其具有明顯的優勢，主要體現在：

1、由于其表面絕緣，所以可以密繞使用，不需要在其間隙間填充例如氧化鎂粉的絕緣物質。

2、其高溫壽命長并且在高溫使用時的揮發物少且透明，特別適合制作諸如高溫遠紅外輻射器、電烤箱等器件中的發熱絲。

以0Cr25A15材料為例，經本方法處理后的材料部分性能如下：

表面絕緣層室溫電阻＞20kΩ；1100℃時空氣中使用壽命值＞6000hr；1300℃時空氣中快速壽命值＞80h。

具體實施方式

下面結合實施例進一步說明：

實施例1、耐高溫表面絕緣FeCrAl電熱合金，其特征在于：由FeCrAl電熱合金基體設置耐高溫絕緣的含有稀土的復合氧化鋁保護層。

本發明所提供的制備方法為：首先將FeCrAl電熱合金制品進行除油除銹處理后漂洗干凈；其次將漂洗后的制品浸入到含有稀土的溶膠-凝膠體里，約10分鐘后取出烘干；最后在850-950℃之間于保護氣氛中進行約180分鐘熱處理即可獲得具有耐高溫表面絕緣的FeCrAl電熱合金制品。

實施例2、本發明所提供的制備方法為：首先將FeCrAl電熱合金制品進行除油除銹處理后漂洗干凈；其次將漂洗后的制品浸入到含有稀土的溶膠-凝膠體里，約20分鐘后取出烘干；最后在850-950℃之間于保護氣氛中進行約120分鐘熱處理即可獲得具有耐高溫表面絕緣的FeCrAl電熱合金制品。

實施例3、本發明所提供的制備方法為：首先將FeCrAl電熱合金制品進行除油除銹處理后漂洗干凈；其次將漂洗后的制品浸入到含有重量比為1-5％水合氫氧化鋁、萬分之5的含鈰稀土化合物的溶膠-凝膠體里，約16分鐘后取出烘干；最后在850-950℃之間于保護氣氛中進行約160分鐘熱處理即可獲得具有耐高溫表面絕緣的FeCrAl電熱合金制品。