能通电发热的高温烧结体的制造方法、产品及应用方法技术

一种能通电发热的高温烧结体的制造方法，先制作导电碳材料前驱体，再在导电碳材料前驱体的外部裹上绝缘材料前驱体以得到毛坯体，然后将毛坯体压制成型以得到成型体，成型体静置时不松散，再对成型体在隔氧条件下进行烧结，直至导电碳材料前驱体碳化为导电体、绝缘材料前驱体固化为绝缘体后，结束烧结，此时，即可获得所述的能通电发热的高温烧结体。本设计的电热利用率较高。

Manufacturing method, product and application method of high temperature sinter with electric heating

The invention relates to a manufacturing method of high-temperature sintering body which can be electrified and heated. First, the conductive carbon material precursor is made, and then the insulating material precursor is wrapped on the exterior of the conductive carbon material precursor to obtain the blank body, and then the blank body is pressed to form the molding body, which is not loose when the molding body is standing, and then the molding body is sintered under the condition of oxygen isolation until the conductive carbon material precursor is carbonized into After the conductive body and the insulating material precursor solidify into the insulator, the sintering is finished, at this time, the high-temperature sintering body which can be electrified and heated can be obtained. The electric heating utilization rate of this design is high.

【技术实现步骤摘要】
能通电发热的高温烧结体的制造方法、产品及应用方法
本专利技术涉及一种通电发热体的生产工艺，尤其涉及一种能通电发热的高温烧结体的制造方法、产品及应用方法，具体适用于提高电热利用率。
技术介绍
现有的地暖式采暖中，通常是在瓷砖下面埋设发热线（发热线由金属电阻丝或碳纤维组成），发热线通电发热并将热量通过瓷砖表面散发到室内中，对室内进行供暖保温。这种通电发热的工艺存在以下缺陷：①电热利用率不高，发热线形成的发热层与瓷砖之间会形成层间热阻碍；②施工复杂，需要将发热线预埋在深处，分层施工，周期长；③施工层厚，降低了室内高度。公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的电热利用率较低的缺陷与问题，提供一种电热利用率较高的能通电发热的高温烧结体的制造方法、产品及应用方法。为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种能通电发热的高温烧结体的制造方法，包括以下步骤：先制作导电碳材料前驱体，再在导电碳材料前驱体的外部裹上绝缘材料前驱体以得到毛坯体，然后将毛坯体压制成型以得到成型体，成型体静置时不松散，再对成型体在隔氧条件下进行烧结，直至导电碳材料前驱体碳化为导电体、绝缘材料前驱体固化为绝缘体后，结束烧结，此时，即可获得所述的能通电发热的高温烧结体；所述导电碳材料前驱体包括依次连接的前接头、中间部与后接头，前接头的外端与毛坯体的前端面相接触，前接头的内端经中间部与后接头的内端相连接，后接头的外端与毛坯体的后端面相接触，且前接头、后接头的数量均为至少一个；所述绝缘材料前驱体为泥状物、粉状物或两者的混合物，所述泥状物为粉状物与水混合而得。所述前接头、中间部、后接头都由单纤维或单纤维形成的集合体制成，所述单纤维为聚丙烯腈纤维、纤维素纤维、蛋白质纤维、沥青纤维或树脂纤维。所述线状物在制成导电碳材料前驱体之前或导电碳材料前驱体在外裹绝缘材料前驱体之前，各经历有预氧化工艺，该预氧化工艺为：将线状物或导电碳材料前驱体置于有氧环境中加热，加热温度为200―350℃，加热时间为0.5―4小时。所述前接头、后接头的数量均为一个时，导电碳材料前驱体为以下结构中的任意一种：a、中间部为直线或曲线；b、中间部为线状物交织而成的平面织物，该平面织物为实心体或镂空体；c、中间部为线状物交织而成的立体织物，该立体织物为实心体、中空体或镂空体。所述前接头、后接头的数量各为两个时，前接头包括前一接头与前二接头，后接头包括后一接头与后二接头，导电碳材料前驱体为以下结构中的任意一种：d、中间部包括中一线与中二线，中一线、中二线为直线或曲线，前一接头、中一线、后一接头依次连接为一号线，前二接头、中二线、后二接头依次连接为二号线，一号线、二号线之间的位置关系为：一号线、二号线相互分离，或一号线、二号线相互交叉，或一号线经外来线与二号线相连接，且外来线也属于中间部；e、中间部为线状物交织而成的平面织物，该平面织物为实心体或镂空体，中间部的一端与前一接头、前二接头同时连接，中间部的另一端与后一接头、后二接头同时连接；f、中间部为线状物交织而成的立体织物，该立体织物为实心体、中空体或镂空体，中间部的一端与前一接头、前二接头同时连接，中间部的另一端与后一接头、后二接头同时连接。所述粉状物为制作陶器所用原料制成的粉、制作瓷器所用原料制成的粉、制作玻璃所用原料制成的粉或制作水泥所用原料制成的粉。所述粉状物的组成成分及其重量份比为：二氧化硅40―70，三氧化二铝10―30，余料2―20，所述余料为氧化钠、氧化钾、氧化钙、二氧化钛中的任意一种或任意组合。所述隔氧条件为：成型体被包围在惰性气体中，或成型体被包围在木炭粉中，或成型体周围的空间被抽真空。一种能通电发热的高温烧结体，其依据上述能通电发热的高温烧结体的制造方法制得。一种能通电发热的高温烧结体的应用方法，包括以下步骤：先获取上述能通电发热的高温烧结体，再在高温烧结体的前后端面上涂上导电胶以得到涂胶体，然后对涂胶体的两端通电，实现通电发热，或先对多个涂胶体进行串联连接以得到串联体，再对串联体的两端通电，实现通电发热；所述通电的电压不高于220V。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术一种能通电发热的高温烧结体的制造方法、产品及应用方法中，先在导电碳材料前驱体的外部裹上绝缘材料前驱体以得到毛坯体，再将毛坯体压制成型以得到成型体，随后，导电碳材料前驱体的碳化、绝缘材料前驱体的固化在烧结时一并完成，从而获得内含导电体的绝缘体，即高温烧结体，该设计的优点包括：首先，通电即可产生热量的导电体居于绝缘体的内部，而不是像现有技术中热源位于瓷砖的下方，不会导致层间热阻碍，热损耗低，热传导效率高，能够提高电热利用率；其次，本设计在应用时，直接铺设即可，既不会降低室内高度，也不需要像现有技术将发热线预埋在深处，降低了施工难度，缩短了施工周期；再次，导电体居于绝缘体内部，而绝缘体本身导热不导电，自身限温、防火、电绝缘，具有很好的安全性；第四，本设计采用的导电体属于碳材料发热，而不是金属发热，不会产生对人体有害的电磁辐射波。因此，本专利技术不仅电热利用率较高，便于施工应用，而且安全性较强，不会产生电磁辐射波。2、本专利技术一种能通电发热的高温烧结体的制造方法、产品及应用方法中，置于毛坯体内部的只是导电碳材料前驱体，在后续烧结时才会通过碳化以转为能通电发热的导电体（如碳纤维），而不是将导电体（如碳纤维）直接放入烧结体中进行拼装，该设计的优点包括：首先，省去了专门的碳纤维制造环节，不需要专门生产碳纤维，成本极其低廉；其次，碳纤维易脆断分散，不易将其直接置于毛坯体或成型体内部，除非采用专门的助剂对碳纤维进行预处理；再次，相比较碳纤维，导电碳材料前驱体的柔曲性更好，可塑能力较强，可满足复杂的结构设计与复合加工，从而满足不同的应用需求。因此，本专利技术不仅制作成本较低，应用范围较广，而且不需要助剂处理，更加节能环保。3、本专利技术一种能通电发热的高温烧结体的制造方法、产品及应用方法中，在应用时，无论是涂胶体，还是串联体，都适用于国内常见的各种日常电源，包括家用电源、电池等，应用难度较低，此外，产品的外型还能根据各种需求进行专门设计，产品类型丰富，适应各类民用需求。因此，本专利技术的应用范围较广。附图说明图1是本专利技术中当前接头、后接头的数量均为一个，中间部为直线时，毛坯体内导电碳材料前驱体、绝缘材料前驱体的相对位置示意图。图2是本专利技术中当前接头、后接头的数量均为一个，中间部为曲线时，毛坯体内导电碳材料前驱体、绝缘材料前驱体的相对位置示意图。图3是本专利技术中当前接头、后接头的数量均为一个，中间部为平面织物时，毛坯体内导电碳材料前驱体、绝缘材料前驱体的相对位置示意图。图4是本专利技术中当前接头、后接头的数量均为一个，中间部为立体织本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能通电发热的高温烧结体的制造方法，其特征在于所述制造方法包括以下步骤：/n先制作导电碳材料前驱体(2)，再在导电碳材料前驱体(2)的外部裹上绝缘材料前驱体(1)以得到毛坯体(7)，然后将毛坯体(7)压制成型以得到成型体，成型体静置时不松散，再对成型体在隔氧条件下进行烧结，直至导电碳材料前驱体(2)碳化为导电体、绝缘材料前驱体(1)固化为绝缘体后，结束烧结，此时，即可获得所述的能通电发热的高温烧结体；/n所述导电碳材料前驱体(2)包括依次连接的前接头(21)、中间部(22)与后接头(23)，前接头(21)的外端与毛坯体(7)的前端面相接触，前接头(21)的内端经中间部(22)与后接头(23)的内端相连接，后接头(23)的外端与毛坯体(7)的后端面相接触，且前接头(21)、后接头(23)的数量均为至少一个；/n所述绝缘材料前驱体(1)为泥状物、粉状物或两者的混合物，所述泥状物为粉状物与水混合而得。/n

【技术特征摘要】
1.一种能通电发热的高温烧结体的制造方法，其特征在于所述制造方法包括以下步骤：
先制作导电碳材料前驱体(2)，再在导电碳材料前驱体(2)的外部裹上绝缘材料前驱体(1)以得到毛坯体(7)，然后将毛坯体(7)压制成型以得到成型体，成型体静置时不松散，再对成型体在隔氧条件下进行烧结，直至导电碳材料前驱体(2)碳化为导电体、绝缘材料前驱体(1)固化为绝缘体后，结束烧结，此时，即可获得所述的能通电发热的高温烧结体；
所述导电碳材料前驱体(2)包括依次连接的前接头(21)、中间部(22)与后接头(23)，前接头(21)的外端与毛坯体(7)的前端面相接触，前接头(21)的内端经中间部(22)与后接头(23)的内端相连接，后接头(23)的外端与毛坯体(7)的后端面相接触，且前接头(21)、后接头(23)的数量均为至少一个；
所述绝缘材料前驱体(1)为泥状物、粉状物或两者的混合物，所述泥状物为粉状物与水混合而得。


2.根据权利要求1所述的一种能通电发热的高温烧结体的制造方法，其特征在于：所述前接头(21)、中间部(22)、后接头(23)都由单纤维或单纤维形成的集合体制成，所述单纤维为聚丙烯腈纤维、纤维素纤维、蛋白质纤维、沥青纤维或树脂纤维。


3.根据权利要求1或2所述的一种能通电发热的高温烧结体的制造方法，其特征在于：所述线状物在制成导电碳材料前驱体(2)之前或导电碳材料前驱体(2)在外裹绝缘材料前驱体(1)之前，各经历有预氧化工艺，该预氧化工艺为：将线状物或导电碳材料前驱体(2)置于有氧环境中加热，加热温度为200―350℃，加热时间为0.5―4小时。


4.根据权利要求1或2所述的一种能通电发热的高温烧结体的制造方法，其特征在于：所述前接头(21)、后接头(23)的数量均为一个时，导电碳材料前驱体(2)为以下结构中的任意一种：
a、中间部(22)为直线或曲线；
b、中间部(22)为线状物交织而成的平面织物，该平面织物为实心体或镂空体；
c、中间部(22)为线状物交织而成的立体织物，该立体织物为实心体、中空体或镂空体。


5.根据权利要求1或2所述的一种能通电发热的高温烧结体的制造方法，其特征在于：所述前接头(21)、后接头(23)的数量各为两个时，前接头(21)包括前一接头(211)与前二接头(212)，后接头(23)包括后一接头(231)与后二接头(232)，导电碳材料前驱体(2)为以下结构中的任意一种：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，李岱祺，李建强，张如全，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42