[發明專利]混合高聚物電熱功能陶瓷的制造方法、產品及應用方法

在審

• 申請號: 201910649600.3
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110407570A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 李岱祺;李建強;蔡光明
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;H05B3/10;C04B35/64
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 劉牧

一種混合高聚物電熱功能陶瓷的制造方法，先對陶瓷粉、含碳高聚物溶液進行混合，直至陶瓷粉、含碳高聚物溶液混合均勻以得到柔性體，該柔性體靜置時不松散，再對柔性體進行干法壓制或者濕法塑形以獲得成型體，該成型體靜置時不松散，然后將成型體送入陶瓷窯爐內，再對成型體在隔氧條件下進行燒結以獲得產品，燒結時，陶瓷粉瓷化為陶瓷、含碳高聚物溶液碳化為導電碳材料一并完成，最終使所得的產品能導電，并具有電熱轉化功能。本設計不僅電熱利用率較高，便于施工應用，而且能使產品整塊導電，發熱均勻。

技術領域

本發明涉及一種功能陶瓷，尤其涉及一種混合高聚物電熱功能陶瓷的制造方法、產品及應用方法，具體適用于增強熱傳導效率，提高電熱利用率。

背景技術

功能陶瓷，是指在應用時主要利用其非力學性能的陶瓷，其通常具有一種或多種功能。

傳統的地暖式采暖中，通常是在瓷磚下面埋設發熱線（發熱線基本都由金屬電阻絲或碳纖維組成），發熱線通電發熱并將熱量通過瓷磚表面散發到室內中，對室內進行供暖保溫。這種通電發熱的工藝存在的問題是：①電熱利用率不高，發熱線形成的發熱層與瓷磚之間會形成層間熱阻礙；②施工復雜，需要將發熱線預埋在深處，分層施工，周期長；③施工層厚，降低了室內高度。

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本專利申請的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的電熱利用率較低的缺陷與問題，提供一種電熱利用率較高的混合高聚物電熱功能陶瓷的制造方法、產品及應用方法。

為實現以上目的，本發明的技術解決方案是：一種混合高聚物電熱功能陶瓷的制造方法，包括以下步驟：

第一步，柔性體的制取：對陶瓷粉、含碳高聚物溶液進行混合，直至陶瓷粉、含碳高聚物溶液混合均勻以得到柔性體，該柔性體靜置時不松散；所述混合的順序包括先在容器中放置陶瓷粉，再向陶瓷粉中加入含碳高聚物溶液或先在容器中放置含碳高聚物溶液，再向含碳高聚物溶液中加入陶瓷粉；

所述含碳高聚物溶液的溶質為酚醛樹脂、環氧樹脂、聚丙烯腈、苯二甲酰苯二胺、聚酰胺、聚乙烯醇、纖維素、木質素、絲素蛋白中的任意一種；

第二步，成型體的制取：對上述的柔性體進行干法壓制或者濕法塑形以獲得成型體，該成型體靜置時不松散；

第三步，陶瓷的燒結成型：先將上述的成型體送入陶瓷窯爐內，再對成型體在隔氧條件下進行燒結，以獲得所述的電熱功能陶瓷。

所述陶瓷粉的組成成分及其重量份比為：二氧化硅40―70，三氧化二鋁10―30，余料2―20，所述余料為氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、二氧化鈦中的任意一種或任意組合。

所述陶瓷粉的制取原料為高嶺土、納長石、鉀長石、石英、云母、鋰輝石、蒙脫土、伊利石、滑石、堇青石中的任意一種或任意組合。

所述含碳高聚物溶液的質量百分比濃度為5%―50%。

所述混合的方式為以下的三種方式中的任意一種或任意組合：

第一種：先在容器中放置陶瓷粉，再向陶瓷粉中逐滴加入含碳高聚物溶液，邊滴邊攪拌，以進行混合，或者，先在容器中放置含碳高聚物溶液，再向含碳高聚物溶液中撒入陶瓷粉，邊撒邊攪拌，以進行混合；

第二種：先在容器中放置陶瓷粉，再向陶瓷粉中加入含碳高聚物溶液，然后進行球磨混合，或者，先在容器中放置含碳高聚物溶液，再向含碳高聚物溶液中加入陶瓷粉，然后進行球磨混合；

第三種：先在容器中放置陶瓷粉，再向陶瓷粉中加入含碳高聚物溶液，然后進行超聲波分散，以進行混合，或者，先在容器中放置含碳高聚物溶液，再向含碳高聚物溶液中加入陶瓷粉，然后進行超聲波分散，以進行混合。