一种用于陶瓷电热体的复合型材料制造技术

本发明专利技术公开了一种用于陶瓷电热体的复合型材料：复合型材料的制备成分包括氮化硅、二硅化钼、碳化硅、氧化钇、氧化铝和氧化镧。采用本发明专利技术的复合型材料，能够减小陶瓷电热体的冲击电流。

A kind of composite material for ceramic electret

【技术实现步骤摘要】
一种用于陶瓷电热体的复合型材料
本专利技术涉及一种复合型材料，尤其涉及可用于陶瓷电热体的复合型材料。
技术介绍
陶瓷电热体作为一种导体材料，可将其作为点火机构的电热体使用，通过陶瓷在通电瞬间达到的极高温度，进行点火或加热。可应用在发动机点火、燃气灶点火、热水器点火、红外辐射源、氧传感器加热、烙铁头加热等等领域。陶瓷材料的电热体具有启动快、耐高温、耐腐蚀、强度高寿命长等优势。在中国专利CN100484337C中公开了一种多层圆形陶瓷电热体及其制备工艺，并具体公开了陶瓷电热体的电阻层、绝缘层及导电层的组成成分包含Si3N4、Al2O3、Y2O3、MoSi2四种成分；Si3N4作用为形成网状组织结构，Al2O3及Y2O3作用为调节网状组织，MoSi2作用为形成导电发热材料。通过上述成分制备的陶瓷电热体反应速度快、温度高、达到预期温度的时间段，使用寿命长，制作工艺的成品率高，制造成本低。但是上述专利中的制备材料所制备的复合型材料，在一些应用中依然存在以下问题：电阻温度系数大，冲击电流大，直接导致供电电源的成本增加，因电流/电阻变化速度快，在采用功率控制时算法复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冲击电流小的复合型材料，同时降低使用该材料制备的陶瓷电热体的应用成本。为了实现上述目的，本专利技术是这样实现的：一种用于陶瓷电热体的复合型材料，其特征在于：复合型材料的制备成分包括氮化硅、二硅化钼、碳化硅、氧化钇、氧化铝和氧化镧。其中氮化硅、二硅化钼和碳化硅为主功能性材料，氧化铝、氧化钇和氧化镧为辅助性材料。为进一步降低冲击电流，所述复合型材料的成分按以下比例制备：氮化硅、碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(200-900)：(50-900)：(500-2800)：(40-100)：(10-90)：(5-80)。进一步的，复合型材料按以下材料份数制备而成：氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(300-800)：(400-900)：(800-2800)：(40-100)：(30-90)：(5-80)。采用上述材料份数制备而成的复合型材料适合作为陶瓷电热体的发热层。进一步的，复合型材料按以下材料份数制备而成：氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(400-900)：(50-200)：(500-800)：(40-90)：(30-80)：(5-60)。采用上述材料份数制备而成的复合型材料适合作为陶瓷电热体的绝缘层。进一步的，复合型材料按以下材料份数制备而成：氮化硅：碳化硅：二硅化钼、氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(200-700)：(100-700)：(600-1500)：(40-80)：(10-70)：(5-50)。采用上述材料份数制备而成的复合型材料适合作为陶瓷电热体的导电层。优选的，所述主功能性材料还包括碳化钨。优选的，所述辅助性材料还包括氧化镱。一种陶瓷电热体，采用上述所述的复合型材料制备而成。有益效果：采用本专利技术的复合型材料及陶瓷电热体，具有以下优势：1.达到不同的电阻温度系数TCR，实现了负温度系数到正温度系数的任意转换，既能实现TCR＝-500，也可达到TCR＝5000,同时保证了原有陶瓷材料的多种性能优势，如启动快、耐高温、耐腐蚀、高强度等。2、冲击电流小：同时做到了电阻温度系数TCR大时冲击电流小，且电阻温度系数TCR小时冲击电流也小。对于负或低的TCR，因为启动电流的降低，可以极大降低配套使用的电源及控制元件的成本。有效解决了原有的陶瓷结构材料体在实际应用配套控制电子元件成本高、控制困难的问题，达到国际陶瓷材料结构体类同性能指标。如以前采用为100W电源通过本专利技术的材料的使用可采用60W的电源，降低电源容量的要求。具体实施方式下面将通过所示的实施例来介绍本专利技术，但本专利技术并不局限于所介绍的实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或替代，仍属于本专利技术权利要求所要求保护的范围：实施例：一种的复合型材料，其制备成分包括氮化硅(Si3N4)、二硅化钼(MOSi2)、碳化硅(SiC)、氧化钇(Y2O3)、氧化铝(Al2O3)和氧化镧(La2O3)。其中氮化硅、二硅化钼和碳化硅为主功能性材料，提供复合型材料制备成陶瓷电热体后的高温性能、发热性能、导电性能等。氧化铝、氧化钇和氧化镧为辅助性材料，主要帮助复合材料在制备陶瓷电热体时帮助陶瓷烧结、提高室温、高温强度、耐高温氧化能力等。其中，所述复合型材料的成分按以下比例制备：氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(200-900)：(50-900)：(500-2800)：(40-100)：(10-90)：(5-80)；可选择但不限于不同的比例份数进行制备：如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝200：50：500：40：10：5；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝200：400：500：40：10：5；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝200：50：1000：40：10：5；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝200：50：500：80：10：5；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝200：50：500：40：50：5；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝200：50：500：40：10：50；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝500：50：500：40：10：5；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝400：800：500：55：70：76；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝600：700：1200：70：30：20；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝800：70：2100：67：60：35；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝900：900：2800：100：90：80。其中，本实施例中的复合型材料可用来制备陶瓷电热体，本实施例中的陶瓷电热体为多成陶瓷电热体，包括但不限于发热层、绝缘层和导电层等。对于发热层，可采用按以下材料份数制备的复合型材料：氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(300-800)：(400-900)：(800-2800)：(40-100)：(30-90)：(5-80)。可选择但不限于不同的比例份数进行制备：如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝300：400：800：40：30：5；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝400：800：1800：50：60：20；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝600：700：2000：80：70：70；如氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝700：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于陶瓷电热体的复合型材料，其特征在于：复合型材料的制备成分包括氮化硅、二硅化钼、碳化硅、氧化钇、氧化铝和氧化镧。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于陶瓷电热体的复合型材料，其特征在于：复合型材料的制备成分包括氮化硅、二硅化钼、碳化硅、氧化钇、氧化铝和氧化镧。


2.如权利要求1所述的复合型材料，其特征在于：所述复合型材料的成分按以下比例制备：氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝=（200-900）：（50-900）：（500-2800）：（40-100）：（10-90）：（5-80）。


3.如权利要求2所述的复合型材料，其特征在于：按以下材料份数制备而成：氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝=（300-800）：（400-900）：（800-2800）：（40-100）：（30-90）：（5-80）。


4.如权利要求2所述的复合型材料，其特征在于：按以下材料份数制备而成：氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝=...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷彼得，
申请(专利权)人：重庆利迈陶瓷技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50