[發明專利]一體壓胚燒結麻纖維基碳絲電熱陶瓷的制備方法

在審

• 申請號: 201811518441.5
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109495993A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 董雄偉;陳悟;王訓該;朱立成;唐斌;李岱祺
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: H05B3/20
• 分類號: H05B3/20;H05B3/14;C04B35/18;C03C8/00;C04B41/86;C04B35/80
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

1.一體壓胚燒結成型麻纖維基碳絲電熱陶瓷的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟一、在胚體模具底層鋪設一層微孔隔熱基底層陶泥/粉，其厚度為胚體模具總厚度的0.4～0.6，形成微孔隔熱基底層；

步驟二、將經過表面涂層處理后的麻纖維紗線直接鋪設在微孔隔熱基底層陶泥/粉上，并用胚體粉料均勻覆蓋，胚體粉料的施料厚度為胚體模具總厚度的0.2～0.3，平整后壓胚，形成麻纖維基碳絲電熱層；

步驟三、將上述胚體在胚體模具中進行壓胚或定型，壓胚或定型完成后出模得半成品；干燥后放入窯爐燒結得到成品；

步驟四、把陶瓷釉料的釉漿施加在成品上，經干燥后燒結獲得電熱陶瓷板。

2.根據權利要求1所述一體壓胚燒結成型麻纖維基碳絲電熱陶瓷的制備方法，其特征在于：

所述的微孔隔熱基底層陶泥/粉包括重量百分比如下的組分：主料成分為60～65%的SiO₂，16～25%的Al₂O₃，5～12%的TiO₂，配料成分為0.1～2%的三聚磷酸鈉，5～15%的碳酸鈣，4～6%的十二烷基磺酸鈉。

3.根據權利要求1所述一體壓胚燒結成型麻纖維基碳絲電熱陶瓷的制備方法，其特征在于：

所述麻纖維基碳絲電熱層的胚體粉料成分及含量為：40～50%的SiO₂，25～35%的Al₂O₃，15～20%的炭黑，1～3%的Fe₂O₃，2～5%的TiO₂，2-3%的K₂O，2～5%的CaO及2～3%的MgO。

4.根據權利要求1所述一體壓胚燒結成型麻纖維基碳絲電熱陶瓷的制備方法，其特征在于：

所述麻纖維基碳絲的制備方法為：

步驟201：常壓下，將經過脫膠處理后的麻纖維加入含1～6g/L硅酸鈉、2～10g/L亞硫酸鈉和10～25g/L氫氧化鈉的混合溶液，浴比為1：30～60，煮練溫度為60℃～90℃，煮練時間為90～120min；煮練結束后，用30℃～50℃的溫水反復沖洗至中性；

步驟202：常溫下，將步驟201處理的麻纖維浸泡在質量濃度為1～3g/L硫酸和1～3g/L鹽酸的混合溶液中，浴比為1：30～50，浸泡時間為20～40min；浸泡結束后，用30℃～50℃的溫水反復沖洗至中性；

步驟203：將步驟202處理的麻纖維進行紡紗，制備規格為30～80特克斯的紗線；

步驟204：將步驟203制備的麻纖維紗線原絲在有氧氣氛中進行預氧化，得到預氧化絲；原絲預氧化分兩階段完成，第一氧化溫度為200～250℃，氧化時間為10～50min；第二氧化溫度為250～300℃，氧化時間為30～40min；

步驟205：預氧化絲在無氧氣氛中進行碳化，得到麻纖維基碳絲成品；預氧化絲的碳化分為兩個階段完成，第一碳化溫度為300～600℃，碳化時間為1～5min；第二碳化溫度為800～1400℃，碳化時間為2～5min；

步驟206：步驟205處理的麻纖維基碳絲纖維經過表面處理、上漿、干燥和卷繞制得麻纖維基碳絲成品。

5.根據權利要求1所述一體壓胚燒結成型麻纖維基碳絲電熱陶瓷的制備方法，其特征在于：

所述麻纖維基碳絲根據模具需要以M或S形繞線方式或多條碳絲線編織，并以環形繞線方式進行固化、定型。

6.根據權利要求1所述一體壓胚燒結成型麻纖維基碳絲電熱陶瓷的制備方法，其特征在于：

在麻纖維基碳絲電熱層中預留可安裝獨立溫度傳感器的孔腔，所述孔腔為細長圓柱形，內徑尺寸2～3mm，長度10～200mm；所述預留孔腔距離表面絕緣層2～4mm；并在碳絲電熱層兩側側面設計導線槽及碳絲電極端子孔，導線槽深3～5mm，電極端子孔徑1～2mm。

7.根據權利要求1所述一體壓胚燒結成型麻纖維基碳絲電熱陶瓷的制備方法，其特征在于：

粉料胚體壓胚條件為壓強30～60MPa。