一种陶瓷发热板装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种陶瓷发热板装置，包括平行设置的加热层、均热层和绝热层，所述的加热层设置于均热层和绝热层之间，所述的均热层由具有高导热系数、均热作用的陶瓷材料制成，所述的绝热层由具有低导热系数、绝热反射作用的陶瓷材料制成。本实用新型专利技术的技术效果在于，装置顶部使用高导热均热的碳化硅陶瓷上板，保证导热和加热均匀性；中间使用高传热以及绝缘的高纯刚玉(氧化铝)陶瓷，保证电热丝的良好导热和散热；底部和四周使用微晶陶瓷可以很好的绝热反射热量以及绝缘，保证热量使用的方向性。本装置采用模块化一体式设计，结构紧凑，安装简单便于装卸；易于在自动化中结构设计。本实用新型专利技术装置零件简单，不需要特殊的设备加工，便于制造。

A Ceramic Heating Plate Device

The utility model discloses a ceramic heating plate device, which comprises a parallel heating layer, a soaking layer and an insulation layer. The heating layer is arranged between the soaking layer and the insulation layer. The soaking layer is made of ceramic materials with high thermal conductivity and soaking effect, and the insulation layer is made of ceramic materials with low thermal conductivity and adiabatic reflection effect. The technical effect of the utility model is that the silicon carbide ceramic upper plate with high thermal conductivity and soaking heat is used at the top of the device to ensure the uniformity of heat conduction and heating; the high-purity corundum (alumina) ceramics with high thermal conductivity and insulation are used in the middle to ensure the good heat conduction and heat dissipation of the electric heating wire; and the microcrystalline ceramics used at the bottom and around the device can reflect heat adiabatically and insulate well, so as to ensure the use of heat. Tropism. The device adopts modular integrated design with compact structure, simple installation, easy loading and unloading, and easy structural design in automation. The device of the utility model has simple parts, does not need special equipment processing, and is easy to manufacture.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷发热板装置
本技术涉及一种陶瓷发热板装置。
技术介绍
手机、平板电脑、手表面板等产品目前都采用3D曲面玻璃面板作为屏幕盖板或者后盖板，以解决金属盖板对手机信号屏蔽和塑料盖板外观不够炫丽美观的问题。这些3D曲面玻璃面板(盖板)需要首先将大片原材料平面玻璃加工成指定小片平板玻璃，然后经过3D热弯工艺，将小片平板玻璃加热软化热弯成需要的形状，而现有的3D热弯玻璃加工设备加热板的形式包括有电热管加热、云母板加热、红外管加热、电热丝履带板加热，硅碳棒加热等；但都存在以下问题：1.在超过750℃时易氧化，使用寿命短，不超过2000小时；2.现有小空间装置中达到同样的热能功率，制作成本高。3.现有装置要求小空间实现大功率加热，加热速度快。4.电控复杂，且采用380V电压驱动，安全系数低；或者需要配合调压装置使用，增加控制难度和成本。另外升温速率不宜过快，容易损坏，耽误生产效率。在开放式的氮气环境中，加热元件氧化问题不能很好控制。5.结构不紧凑，不能模块化，安装繁琐，不便装卸。6.由耐高温不锈钢或其他材质如Inconel600在高温环境下尺寸变形较大。
技术实现思路
为了解决目前玻璃加工设备的加热板存在的问题，本技术提供一种能够实现快速升温，耐1000℃高温，使用寿命超过5000小时且模块化一体式设计的陶瓷发热板装置。为了实现上述技术目的，本技术的技术方案是，一种陶瓷发热板装置，包括平行设置的加热层、均热层和绝热层，所述的加热层设置于均热层和绝热层之间，所述的均热层由具有高导热系数的陶瓷材料制成，所述的绝热层由具有低导热率的陶瓷材料制成。所述的一种陶瓷发热板装置，所述的加热层包括平行设置的至少两层发热丝层和至少一层导热层，其中所述的导热层设置于两层发热丝层之间，所述的发热丝层设有螺旋加热绕丝和两个电源接线柱，所述的螺旋加热绕丝首尾两端分别连接两个电源接线柱，所述的电源接线柱伸出至发热丝层外以连接外部电源，所述的导热层由具有导热作用的陶瓷材料制成。所述的一种陶瓷发热板装置，所述的发热丝层包括至少两根并排设置的螺旋加热绕丝和由陶瓷材料制成的隔板，所述的隔板与加热层、均热层和导热层垂直以形成用于分别容纳每根螺旋加热绕丝的筒状空间，所述的每根螺旋加热绕丝互相连接。所述的一种陶瓷发热板装置，所述的隔板包括设置于发热丝层两侧的由具有低导热系数的陶瓷材料制成的绝热隔板和设置于发热丝层中间位置的由具有导热作用的陶瓷材料制成的导热隔板。所述的一种陶瓷发热板装置，所述的加热层包括至少一层发热丝层，所述的发热丝层设有螺旋加热绕丝和两个电源接线柱，所述的螺旋加热绕丝首尾两端分别连接两个电源接线柱，所述的电源接线柱伸出至发热丝层外以连接外部电源。所述的一种陶瓷发热板装置，所述的发热丝层包括至少两个螺旋加热绕丝、与螺旋加热绕丝数量对应的陶瓷套管和由陶瓷材料制成的隔板，所述的螺旋加热绕丝设置于陶瓷套管内，所述的每根螺旋加热绕丝互相连接，所述的隔板与加热层和均热层垂直以形成用于容纳所有陶瓷套管的空间，所述的每根螺旋加热绕丝互相连接。所述的一种陶瓷发热板装置，所述的隔板包括设置于发热丝层两侧的由具有低导热系数的陶瓷材料制成的绝热隔板和设置于发热丝层正中央的由具有高导热系数的陶瓷材料制成的导热隔板。所述的一种陶瓷发热板装置，所述的加热层内设有用于监测温度的温度传感器，温度传感器的接线柱伸出至加热层外。所述的一种陶瓷发热板装置，所述的高导热系数、均热层包括平行设置的碳化硅层和高纯刚玉层，所述的碳化硅层设置于均热层外侧，所述的高纯刚玉层设置于碳化硅层和加热层之间。本技术的技术效果在于，本装置发热丝最高耐温可达1000℃且不易氧化，使用寿命长达5000小时以上。本装置热能功率损耗小，可实现在固定空间发热功率最大化，降低了能耗成本，实现单位空间高功率加热。本装置没有其他介质阻热，加热反应速度快，热能利用率高，热能的传递更直接快捷，有效提高了成产效能。本专利技术装置直接且采用220V电压驱动，不需要复杂的电控系统，接线简单，即降低了设备成本又提高了安全系数。装置顶部使用高导热均热的碳化硅陶瓷上板，保证导热和加热均匀性；中间使用高传热以及绝缘的高纯刚玉(氧化铝)陶瓷，保证电热丝的良好导热和散热；底部使用微晶陶瓷可以很好的绝热反射热量以及绝缘，保证热量使用的方向性。本装置采用模块化一体式设计，结构紧凑，安装简单便于装卸；陶瓷板结构在1000℃高温情况下具有低热膨胀系数，高硬度以及高尺寸稳定性的特点；易于在自动化中结构设计。本专利技术装置零件简单，不需要特殊的设备加工，便于制造。下面结合附图对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术实施例1的结构示意图；图2为本技术实施例1的剖视图；图3为本技术实施例1另一方向的剖视图；图4为本技术实施例2的结构示意图；图5为本技术实施例2的剖视图；图6为本技术实施例2另一方向的剖视图；其中，1为电源接线柱、2为温度传感器、3为均热层、4为导热层、5为绝热层、6为发热丝层、7为螺旋加热绕丝、8为导热隔板、9为陶瓷套管、10为绝热隔板。具体实施方式实施例1参见图1，本实施例采用了五层的结构，实际使用中也可根据需要来增加或减少加热层中发热丝层和导热层的数量。例如只设置一层发热丝即可，依次为上导热板(即均热层)，发热丝以及下隔热板，采用上中下三层结构；当采用两层发热丝之间设置一层导热层的结构时，导热层的数量始终比发热丝层的数量少一层。图1中，薄的三层最上层是碳化硅材质制成的均热层，起到均热的作用；中间是高纯度刚玉陶瓷制成的导热层，起导热的作用；最下面是微晶陶瓷制成的绝热层，起绝热反射的作用。相应的各层也可根据需要，采用其他能起到相应作用的陶瓷材料制成。图1中较厚的两层是发热丝层，参见图2、图3，发热丝层包括有两种不同材质制成的陶瓷隔板和铁铬铝材质的电热丝，其中发热丝层四周是微晶绝热陶瓷制成的陶瓷隔板，起到绝热的反射的作用；其他靠中间位置的是高纯度刚玉陶瓷制成的陶瓷隔板，起导热作用；陶瓷隔板所隔成的空间内设置的是作为发热源的螺旋缠绕电丝。上述的高纯刚玉陶瓷和微晶陶瓷都是绝缘的，但是碳化硅是导电材质，因此发热电丝和碳化硅之间加入了绝缘导热的高纯刚玉薄片。本实施例采用双层发热丝层布局，每层为一组，每组分成6段串联的螺旋加热绕丝均匀布置，两端的螺旋加热绕丝连接电源接线柱，确保发热的均匀性，实际使用时也可根据功率需要采用更多或者更少的螺旋加热绕丝以及进行不同的分段。定制的螺旋加热绕丝安装在陶瓷隔板之间，利用导热陶瓷和隔热陶瓷以及上部碳化硅均热(高热导率)陶瓷进行方向性导热，底板采用陶瓷反射板，有效阻止热能的散失，高效利用热能；传热板采用碳化硅复合材料，保证热能的高传导率与均匀度；隔离板采用陶瓷材料，高温时有稳定的绝缘性，有效保证了装置的安全性；作为温度传感器的热电偶安装在装置中心，确保温控时的准确性。实施例2参见图4，本实施例采用了三层的结构，只使用一层加热层，如图5和图6所示，其中中间的加热层无需增设导热层，且可采用多层由陶瓷套管套住的螺旋加热绕丝实现，同时，陶瓷套管起到绝缘的作用，隔板可采用整块设计，即多层螺旋加热绕丝之间通过一块隔板来左右隔开。这种设计可有效减低加工难度，减少装置成本。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷发热板装置，其特征在于，包括平行设置的加热层、均热层和绝热层，所述的加热层设置于均热层和绝热层之间，所述的均热层由相对绝热层具有高导热系数的陶瓷材料制成，所述的绝热层由相对均热层具有低导热率的陶瓷材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷发热板装置，其特征在于，包括平行设置的加热层、均热层和绝热层，所述的加热层设置于均热层和绝热层之间，所述的均热层由相对绝热层具有高导热系数的陶瓷材料制成，所述的绝热层由相对均热层具有低导热率的陶瓷材料制成。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷发热板装置，其特征在于，所述的加热层包括平行设置的至少两层发热丝层和至少一层导热层，其中所述的导热层设置于两层发热丝层之间，所述的发热丝层设有螺旋加热绕丝和两个电源接线柱，所述的螺旋加热绕丝首尾两端分别连接两个电源接线柱，所述的电源接线柱伸出至发热丝层外以连接外部电源，所述的导热层由具有导热作用的陶瓷材料制成。3.根据权利要求2所述的一种陶瓷发热板装置，其特征在于，所述的发热丝层包括至少两根并排设置的螺旋加热绕丝和由陶瓷材料制成的隔板，所述的隔板与加热层、均热层和导热层垂直以形成用于分别容纳每根螺旋加热绕丝的筒状空间，所述的每根螺旋加热绕丝互相连接。4.根据权利要求3所述的一种陶瓷发热板装置，其特征在于，所述的隔板包括设置于发热丝层两侧的由相对导热隔板具有低导热系数的陶瓷材料制成的绝热隔板和设置于发热丝层中间位置的由具有导热作用的陶瓷材料制成的导热隔板。5.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭富国，刘光映，
申请(专利权)人：湖南三兴精密工业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43