[實(shí)用新型]一種功能膜陶瓷電阻電加熱元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520768714.7
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN205017608U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程學(xué)禮
• 申請（專利權(quán)）人: 山西長生偉業(yè)熱能科技有限公司
• 主分類號(hào): H05B3/10
• 分類號(hào): H05B3/10
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電加熱元件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種功能膜陶瓷電阻電加熱元件。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)市場常見的電加熱產(chǎn)品，絕大多數(shù)是鎳鉻電阻絲或鐵鉻鋁絲，或者是康銅絲、新康銅絲，金屬電熱管和鍍鎳陶瓷管，其使用壽命短，耗能高，熱轉(zhuǎn)換只有60%-70%的轉(zhuǎn)換率。

申請?zhí)枮?01010563729.1，名稱為《石英加熱管》的發(fā)明專利中提供了一種石英加熱管。該石英加熱管包括石英管本體，而內(nèi)管為一字形，內(nèi)管位于所述中管的底部橫管內(nèi)，內(nèi)管內(nèi)沿軸向設(shè)置有鎳鉻電熱合金絲，與鎳鉻電熱合金絲連接有電極；中管為Z字形，中管的底部橫管為加熱區(qū)，中管的中部豎管為傳熱區(qū)，中管的上部橫管為冷卻區(qū)。該石英加熱管采用鎳鉻電阻絲進(jìn)行電加熱，其耗能高、熱轉(zhuǎn)換率低，使用壽命短，造成石英加熱管經(jīng)常需要更換，由此帶來諸多不便。

申請?zhí)枮?01410395337.7，名稱為《一種陶瓷加熱器的制造方法》的發(fā)明專利，提供了一種陶瓷加熱器的制造方法，包括以下步驟：(1)將碳化硅和氧化镥混合放入球磨機(jī)；(2)將有機(jī)單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑亞甲基雙丙烯酰胺溶解于去離子水，然后用恒溫磁力攪拌器攪拌，攪拌形成均勻的助劑漿料；(3)將助劑漿料注入球磨罐并密封后固定在球磨機(jī)上，球磨形成混合漿料；(4)球磨完成后，將混合漿料置于真空度為-10000Pa下除氣，排除混合漿料中的氣泡；(5)將除氣后的混合漿料倒出，放入真空烘箱中加熱干燥，烘干后與鎳鉻電熱絲一起放入石墨模具中；(6)在N2氣氛保護(hù)下，加熱，加壓，保溫保壓，熱壓燒結(jié)制得陶瓷加熱器。本發(fā)明能制造出尺寸大、重量輕、升溫快、熱均勻性好且絕緣安全的陶瓷加熱器。所制備的陶瓷加熱器也是通過鎳鉻電熱絲進(jìn)行通電加熱，而鎳鉻電熱絲在高溫環(huán)境中使用，表面會(huì)形成保護(hù)性氧化膜，氧化膜存在一段時(shí)間后又會(huì)發(fā)生老化，形成不斷生成和被破壞的循環(huán)過程，這個(gè)過程也就是電爐絲內(nèi)部元素不斷消耗的過程，電熱絲的不斷消耗，導(dǎo)致使用壽命也就降低，且電熱絲的熱轉(zhuǎn)換率降低。

鐵鉻鋁電熱合金中的HRE合金最高使用溫度可達(dá)1400℃，而鎳鉻電熱合金中的Cr20Ni80合金最高使用溫度為1200℃。在大氣中相同的較高使用溫度下，鐵鉻鋁元件的壽命可為鎳鉻元件的2-4倍。但是鐵鉻鋁合金的缺點(diǎn)主要是高溫強(qiáng)度低，隨著溫度升高其塑性增大，引起元件變形，容易導(dǎo)致電加熱器件的壽命縮短。

康銅是以銅鎳為主要成份的電阻合金。特點(diǎn)：具有較低的電阻溫度系數(shù)，較寬的使用溫度范圍（480℃以下），加工性能良好，具有良好的焊接性能。主要用于制作儀器儀表，電子以及工業(yè)設(shè)備中的電子元件。此外還有一種新康銅電阻合金，為銅鐵基同合金，它具有與康銅一樣的電阻率，基本相近似的電阻溫度系數(shù)，和相同的使用溫度。新康銅與康銅電阻合金相比由于不含價(jià)格較高的鎳，而具有低價(jià)格的優(yōu)勝，但抗氧化性能比康銅差。在比較多的方面能夠替代康銅絲電阻合金。在穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)中作用：過流保護(hù)，測試負(fù)載電流。康銅絲的確定是對銅的熱電勢太高，不宜于做直流標(biāo)準(zhǔn)電阻和測量儀器中的分流器，而適用于做交流用的精密電阻、滑動(dòng)電阻、啟動(dòng)、調(diào)節(jié)變壓器以及電阻應(yīng)變計(jì)等。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有電加熱產(chǎn)品使用壽命短、電能消耗極大、容易損壞、難維護(hù)、使用存在局限性等問題，提供了一種功能膜陶瓷電阻電加熱元件。

本實(shí)用新型由如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種功能膜陶瓷電阻電加熱元件，包括加熱固化于基材上的功能膜陶瓷電熱涂層,功能膜陶瓷電熱涂層頂部固化絕緣防護(hù)層，功能膜陶瓷電熱涂層與絕緣防護(hù)層之間固定設(shè)置有電極截留條。

所述電極截留條對稱設(shè)于功能膜陶瓷電熱涂層兩端；電極截流條為燒結(jié)型導(dǎo)電銀漿燒結(jié)固化于功能膜陶瓷電熱涂層上。所述功能膜陶瓷電熱涂層厚度為0.1-0.15mm。

所述基材為金屬導(dǎo)電基材，在金屬基材與功能膜陶瓷電熱涂層之間固化有絕緣層；所述金屬導(dǎo)電基材為金屬壓鑄件或金屬板沖件，金屬導(dǎo)電基材厚度為0.8-1.5mm。

所述基材為絕緣基材，所述絕緣基材為半鋼化玻璃、陶瓷或搪瓷，厚度≤3mm。

功能膜陶瓷電熱涂層采用功能膜陶瓷電阻漿料印刷而成，功能膜陶瓷電阻漿料由以下重量份的原料制備而成：導(dǎo)電粒子50-100份、初級(jí)粘合劑100-150份、駐留粘結(jié)劑200-500份、稀釋劑100份、助熔劑25-50份、燒結(jié)型導(dǎo)電銀漿25-35份；其中：導(dǎo)電粒子為F-1鱗片石墨粉，含碳量為99.99%；所述初級(jí)粘合劑和稀釋劑為按重量計(jì)60%松油醇和40%甘油混合均勻；所述駐留粘結(jié)劑為300目的玻璃微粉；所述助熔劑為硼酸。