[發明專利]一種發熱電阻材料、含有其的陶瓷加熱元件、制備及應用

有效

• 申請號: 201210179340.6
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102693793A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 胡延超;陳彬
• 申請（專利權）人: 惠州市富濟電子材料有限公司
• 主分類號: H01C7/02
• 分類號: H01C7/02;H05B3/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

1.一種發熱電阻材料，其特征在于：由以下質量百分比的組分混合制備而成：

鐵鉻鋁合金60~85%，納米氧化鋁8~20%，二氧化鈦1~4%，二氧化硅0.4~2%，氧化鈣0.2~1.0%，三氧化二釔0.1~0.4%。

2.根據權利要求1所述的發熱電阻材料，其特征在于，所述鐵鉻鋁合金由以下質量百分比的組分混合而成：

鉻16~21%，鋁2~5%，錸0.5~2%，鉬1.4~2.5%，鈮0.4~0.8%，余量為鐵。

3.一種應用了權利要求1或2所述發熱電阻材料的陶瓷加熱元件，其特征在于：從下到上依次為下陶瓷基體（6）、下絕緣層（4）、發熱電阻材料制成的加熱電極（3）、上絕緣層（2）、上陶瓷基體（1），所述加熱電極（3）連接有電極引線（5）。

4.根據權利要求3所述的陶瓷加熱元件，其特征在于：所述下陶瓷基體（6）及上陶瓷基體（1）為2~4mo1％氧化釔穩定的四方多晶納米氧化鋯陶瓷。

5.根據權利要求4所述的陶瓷加熱元件，其特征在于：所述下陶瓷基體（6）及上陶瓷基體（1）的厚度為0.1~2mm。

6.根據權利要求3所述的陶瓷加熱元件，其特征在于：所述下絕緣層（4）及上絕緣層（2）為以氧化鋁為主體的陶瓷材料，各組分及質量百分比為，納米氧化鋁95~98%，二氧化鈦0.5~2%，二氧化硅0.4~2%、氧化鈣0.2~0.7%，三氧化二釔0.1~0.3%。

7.根據權利要求6所述的陶瓷加熱元件，其特征在于所述下絕緣層（4）及上絕緣層（2）的厚度為10~120μm。

8.一種權利要求3所述的陶瓷加熱元件的制備方法，其特征在于制備步驟依次為：

（1）分別制備加熱電極（3）、上絕緣層（2）及下絕緣層（4）、上陶瓷基體（1）及下陶瓷基體（6）的材料；

（2）各層材料的印刷：在下陶瓷基體（6）的生坯上采用絲網印刷工藝依次印刷下絕緣層（4）、加熱電極（3）、上絕緣層（2）；其中下絕緣層（4）及上絕緣層（2）的印刷層厚度為15~160μm；加熱電極（3）印刷層厚度為15~25μm；

步驟三：印刷后的疊合

將步驟二所得材料的生坯和上陶瓷基體（1）的生坯，在50~120℃的溫度和10~60MPa的壓力條件下進行疊合；

步驟四：高溫燒結

將疊合體放入真空脫脂燒結一體爐中進行排膠脫脂和高溫燒結，高溫燒結溫度為1350~1550℃，保溫時間為1~3h；

步驟五：電極引線的焊接

采用釬焊工藝將加熱電極和引線連接上，制備出所需的陶瓷加熱元件。

9.根據權利要求8所述的陶瓷加熱元件的制備方法，其特征在于：

上陶瓷基體（1）和下陶瓷基體（6）的制備方法為：采用流延工藝制備生坯，生坯的厚度為0.12~2.5mm；

加熱電極絲網印刷漿料的制備方法為：將發熱電阻材料所需原料物質的粉末和含有粘合劑的有機載體混合；所述發熱電阻材料所需原料物質的粉末和含有粘合劑的有機載體的質量比為0.6~1.5:1；

上絕緣層（2）和下絕緣層（4）絲網印刷漿料的制備方法為：將絕緣層所需原料物質的粉末和含有粘合劑的有機載體混合；所述絕緣層所需原料物質的粉末和含有粘合劑的有機載體的質量比為0.6~1.5:1。

10.一種權利要求3所述的陶瓷加熱元件作為豆漿機加熱部件的應用。