[發明專利]復合材料、電器和制備復合材料的方法

在審

• 申請號: 202010009212.1
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN113073286A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 萬鵬;曹達華;楊玲;許智波;黃韋銘
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區美的電熱電器制造有限公司
• 主分類號: C23C4/126
• 分類號: C23C4/126;C23C4/134;C23C4/129;C23C4/131;C23C4/06;C23C4/08;C23C4/11;C23C4/10;C23C24/04;C23C28/00;H05B3/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 尚偉凈

本發明公開了復合材料、電器和制備復合材料的方法。該復合材料包括：基體，構成所述基體的材料包括金屬、陶瓷或者玻璃；絕緣層，形成在所述基體的表面上；電熱合金涂層，形成在所述絕緣層遠離所述基體的表面上，在所述復合材料垂直于所述基體所在平面的至少一個截面上，所述電熱合金涂層與所述絕緣層的界面輪廓具有不低于5微米的輪廓算術平均偏差Ra。按照上述界面的粗糙度，可以形成電熱合金涂層與絕緣層相互鑲嵌的結構，從而可以有效地提高二者的結合力。

技術領域

本發明涉及家電領域，尤其是涉及一種復合材料、采用該復合材料的電器和制備該復合材料的方法。

背景技術

多種家電產品，例如空調器、電暖氣、鍋具、爐具中會采用加熱單元。目前，加熱單元的主要加熱方式包括電磁加熱、熱盤加熱和紅外加熱。然而，目前的電磁加熱通常需要采用比較復雜的加熱系統，熱盤加熱方式的傳熱效率相對較低，另外，紅外加熱則僅適用于部分具有高紅外吸收系數的鍋具。

電熱合金涂層作為一種新型的加熱方式是指利用金屬的電阻特性制作發熱體的電阻合金，其具有較高的換熱效率、較高的可靠性、較低的成本和較好的可制造性。

然而，目前的電熱合金涂層技術仍有待改進。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種能夠有效地應用于家電產品的復合材料，該復合材料具有電熱合金涂層，具有下列優點的至少之一：

電熱合金涂層與導電涂層之間的結合力或者基體與絕緣層之間的結合力或者電熱合金涂層與絕緣層之間的結合力得到顯著提高；

絕緣層具有較高的電絕緣性，能夠抵抗高達1250伏特，甚至2500伏特的高電壓而不被擊穿；和

電熱合金涂層與絕緣層的膨脹系數接近，不易發生變形，且可提高電熱合金涂層的發熱功率。

有鑒于此，本發明提出了一種能夠有效地應用于家用電器具有電熱合金涂層的復合材料。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種復合材料，根據本發明的實施例，該復合材料包括：基體，構成所述基體的材料包括金屬、陶瓷或者玻璃；絕緣層，所述絕緣層形成在所述基體的表面上；和電熱合金涂層，所述電熱合金涂層形成在所述絕緣層遠離所述基體的表面上，在所述復合材料垂直于所述基體所在平面的至少一個截面上，所述電熱合金涂層與所述絕緣層的界面輪廓具有不低于5微米的輪廓算術平均偏差Ra。根據本發明的實施例，所述電熱合金涂層與所述絕緣層的界面輪廓具有不低于20微米的輪廓算術平均偏差Ra。根據本發明的實施例，所述電熱合金涂層與所述絕緣層的界面輪廓具有不低于8微米的最高高度Rz。根據本發明的實施例，所述電熱合金涂層與所述絕緣層的界面輪廓具有不低于25微米的最高高度Rz。由于通常電熱合金涂層與絕緣層所采用的材料類型不同，因此，發明人為了提高電熱合金涂層與絕緣層之間的結合力進行了深入研究，發現，通過提高電熱合金涂層與絕緣層之間界面的粗糙度，能夠在相同的噴涂條件下有效提高電熱合金涂層與絕緣層之間的結合力。具體的，按照上述界面的粗糙度，可以形成電熱合金涂層與絕緣層相互鑲嵌的結構，從而可以有效地提高二者的結合力。由此，能夠減少電熱合金涂層和絕緣層之間的熱應力而出現層之間脫離的現象，且能夠提高電熱合金涂層和絕緣層之間的接觸面積，能夠加快熱量通過絕緣層向基體的傳遞，進一步的，采用相互嵌入的過渡連接，由于電熱合金涂層產生的熱量較多，電熱合金涂層導熱速度較快，而絕緣層導熱速度相對較慢，設置相互嵌入的過渡結構連接，提高接觸面積，從而提高兩者界面間的熱量傳遞效率，一方面防止電熱合金涂層與絕緣層之間溫差過大而產生較大的熱應力現象，使電熱合金涂層與絕緣層之間出現脫離的現象，另一方面，能夠減少電熱合金涂層由于熱應力而產生的腐蝕現象，提高電熱合金涂層的使用壽命，進一步的，能夠使電熱合金涂層的熱量快速導入到絕緣層中，加快絕緣層的熱傳導效率，提高基體的受熱效率。