一种微晶陶瓷复合电热材料及其制备远红外陶瓷电热板的方法，其中微晶陶瓷复合电热材料是由石墨微晶、去静电石墨化碳素晶体和含过量碳的SiC-B4C组成，远红外陶瓷电热板是将该微晶复合粉体与陶瓷胚体土料混合、球磨、造粒、成型，后在其上表面涂覆一种含低温热敏感高红外发射率负离子的微晶粉体材料的混合釉浆，经过烧制形成面状发热板，后在该板下表面建立导电电极而成，本远红外陶瓷电热板具有热性能均匀稳定，升温迅速，电绝缘性好，使用寿命长，电热转化效率高，红外辐射率高，同时可释放负离子的优点，既可直接制作成加热墙砖、加热地砖，也可作为采暖电器的主要元器件，广泛应用于各种家庭、办公采暖及医疗场合。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高性能电热材料及其用该材料生产远红外陶瓷电热板的方法，为电热材料领域，也属于特种陶瓷领域。
技术介绍
随着现代科技的飞速发展和人们对生活质量、环境保护要求的日益提高，各种家庭、办公采暖及理疗保健医疗场合等对加热条件和要求也越来越高。由于电加热的突出优点，在上述场合应用十分广泛。电加热元件一般可由金属材料或非金属材料制成。金属电热材料由于通电后产生部分可见光而造成能量损耗，电热转化效率不高，加之由不可再生矿产资源制成，且制备过程中严重的环境污染等，从可持续发展的角度出发，近年来关于非 金属电热材料的开发研究十分活跃。目前，报导的非金属电热材料主要有导电发热涂料、碳化硅材料、铬酸镧材料、PTC陶瓷材料、碳纤维、电热膜、碳晶、碳陶复合材料等，部分可能存在电绝缘性能差，工作寿命短，易老化，电-辐射热转化效率不高，发热体与电器元件基体之间存在膨胀系数差异，导致功率衰减大、电气参数不稳定等问题。
技术实现思路
为了解决现有非金属电热材料上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种微晶陶瓷复合电热材料的制备方法及其用该材料制备远红外陶瓷电热板的方法，具有简单高效、稳定性好、电热性能优良的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是一种微晶陶瓷复合电热材料，该材料由石墨微晶、去静电石墨化碳素晶体以及含过量碳的SiC-B4C复合粉体组成，其中石墨微晶占总重的30% 70%，去静电石墨化碳素晶体占总重的O. 3% 15%，含过量碳的SiC-B4C复合粉体占总重的25% 60%。所述去静电石墨化碳素晶体是将支数为6 12K、直径为I 7 μ m、长度为3 6mm的短切聚丙烯腈基碳纤维与粒径为I 2 μ m的石墨微晶按重量比20 1混合，经球磨处理为长度小于50 μ m而成。所述含过量碳的SiC-B4C复合粉体是将质量分数1% 16%的平均粒度为I 2 μ m的碳粉，质量分数3% 25%的平均粒度为I 2 μ m的B4C,与质量分数64% 86%的平均粒度为I 2μπι的SiC，采用等离子非平衡法制备而成。本专利技术同时提供了利用所述的微晶陶瓷复合电热材料制备远红外陶瓷电热板的方法，采用如下步骤将所述的微晶陶瓷复合电热材料与陶瓷胚体土料按重量比0.01 O. 2 1的配比，混合均匀、球磨、造粒、成型，接着采用如下方法之一(a)在成型板上表面涂覆一种含低温热敏感高红外发射率负离子的微晶粉体材料的混合釉浆，经过一次烧结制成面状发热板；(b)先将成型板进行一次烧结，后在其上表面涂覆一种含低温热敏感高红外发射率负离子的微晶粉体材料的混合釉浆，再进行二次烧结制成面状发热板；最后在面状发热板下表面建立导电电极；其中，所述含低温热敏感高红外发射率负离子的微晶粉体材料制备方法如下取两种或者两种以上金属氧化物为料，经过湿法球磨、成型、焙烧、粉碎制得混合粉体A ；再按任意比取钛白粉、电气石粉和麦饭石粉为料，添加水和分散剂调成浆料，经过超细研磨、真空干燥、焙烧、粉碎研磨，得到混合粉体B ；将混合粉体A与混合粉体B按重量百分比12 30 :1混合搅拌均匀即得所述低温热敏感高红外发射率负离子的微晶粉体材料。所述陶瓷胚体土料由重量百分比为12% 24%的界牌泥、10% 18%的蒲江泥、O 10%的石灰石、O 20%的叶腊石、10% 28%的铝矿、18% 28%的白泡石组成，该陶瓷胚体 土料的化学成分为SiO2 58% 70%，Al2O3 15% 20%，Fe2O3 O 5%，TiO2 O 5%，Ca0 O 5%, MgO O 2%，K2O O 3%，Na2O O 2%。所述方法b中，混合釉浆为所述微晶粉体材料与普通墙砖或地砖底釉按照重量比I : 15 30混合，一次烧结温度为960 1200°C，二次烧结温度为600 850°C。在面状发热板下表面建立导电电极的方法是在面状发热板下表面左、右两边，距板边I. 5 2. 5cm处,各开O. 5 O. 8cm宽的槽,槽深O. 2 O. 3cm,然后对该槽表面经过打磨、喷砂工艺处理，再经过喷涂工艺建立导电电极。本专利技术所述的远红外陶瓷电热板生产工艺流程与普通陶瓷的常规生产工艺流程相同，仅是原料配方及相关工艺参数有所变化，此处不再赘述诸如混料、球磨、造粒、成型、烧结的具体工艺过程。本专利技术所述的远红外陶瓷电热板是面状发热，红外辐射散热为主，能产生8 14 μ m的远红外线，红外发射率可达96%以上,负尚子释放量在500 1000个/cm3,长期使用能起到保健强身，净化空气作用。还具有坚固安全、耐高温、耐腐蚀、绝缘性能好，使用寿命长等优点，可广泛应用于建筑采暖、各种取暖器、健康理疗仪器、桑拿房等。附图说明附图是本专利技术所述的远红外陶瓷电热板结构示意图。图中1为红外负离子体；2为上层陶瓷绝缘体；3为微晶陶瓷复合电热材料；4为导电电极，5为下层陶瓷绝缘体。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式中微晶陶瓷复合电热材料是由粒径为30 50 μ m、占总重59. 5%的石墨微晶，占总重O. 5%的去静电石墨化碳素晶体，占总重40%的过量碳的SiC-B4C复合粉体组成固相混合物，后与水、聚丙烯酸钠盐以100 35 :0. 5的质量比混合制成浆料，用卧式砂磨机进行砂磨均质化处理2小时，经烘干、粉碎，得到复合电热材料。所述的去静电石墨化碳素晶体，是由支数为12K、直径为7 μ m的聚丙烯腈基碳纤维，剪切为长度3 6mm的碳纤维，与粒度为I 2 μ m的石墨微晶按重量比20 :1混合，经球磨处理为长度小于50 μ m的去静电石墨化碳素晶体。所述的过量碳的SiC-B4C复合粉体，是把质量分数13%的平均粒度约为I 2 μ m的碳粉，与质量分数15%的平均粒度约为I 2 μ m的B4C,质量分数72%的平均粒度约为I 2μπι的SiC，采用等离子非平衡法制备而成。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是，微晶陶瓷复合电热材料是由占总重40%的石墨微晶，占总重1%的去静电石墨化碳素晶体，占总重59%的过量碳的SiC-B4C的复合粉体组成。其他与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是，微晶陶瓷复合电热材料是由占总重50%的石墨微晶，占总重5%的去静电石墨化碳素晶体，占总重45%的过量碳的SiC-B4C的复合粉体组成。其他与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一不同的是用等离子非平衡法制备过量碳的SiC-B4C的复合粉体时，其组成材料为质量分数16%的平均粒度约为I 2 μ m的碳粉，与质量分数7%的平均粒度约为I 2 μ m的B4C,质量分数77%的平均粒度约为I 2 μ m的SiC。其他与具体实施方式一相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一不同的是用等离子非平衡法制备过量碳的SiC-B4C的复合粉体时，其组成材料为质量分数5%的平均粒度约为I 2 μ m的碳粉，与质量分数10%的平均粒度约为I 2 μ m的B4C,质量分数85%的平均粒度约为I 2 μ m的SiC。其他与具体实施方式一相同。具体实施方式六本实施方式使用具体实施方式一中的微晶陶瓷复合电热材料制备远红外陶瓷电热板的方法步骤如下将微晶陶瓷复合电热材料与陶瓷胚体土料按重量比O. 01 O本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微晶陶瓷复合电热材料，其特征在于，该材料由石墨微晶、去静电石墨化碳素晶体以及含过量碳的SiC？B4C复合粉体组成，其中石墨微晶占总重的30%～70%，去静电石墨化碳素晶体占总重的0.3%～15%，含过量碳的SiC？B4C复合粉体占总重的25%～60%。
【技术特征摘要】
1.一种微晶陶瓷复合电热材料，其特征在于，该材料由石墨微晶、去静电石墨化碳素晶体以及含过量碳的SiC-B4C复合粉体组成，其中石墨微晶占总重的30% 70%，去静电石墨化碳素晶体占总重的O. 3% 15%，含过量碳的SiC-B4C复合粉体占总重的25% 60%。2.根据权利要求I所述微晶陶瓷复合电热材料，其特征在于，所述去静电石墨化碳素晶体是将支数为6 12K、直径为I 7 μ m、长度为3 6mm的短切聚丙烯腈基碳纤维与粒径为I 2 μ m的石墨微晶按重量比20 1混合，经球磨处理为长度小于50 μ m而成。3.根据权利要求I所述微晶陶瓷复合电热材料，其特征在于，所述含过量碳的SiC-B4C复合粉体是将质量分数1% 16%的平均粒度为I 2 μ m的碳粉，质量分数3% 25%的平均粒度为I 2 μ m的B4C,与质量分数64% 86%的平均粒度为I 2 μ m的SiC，采用等离子非平衡法制备而成。4.一种利用权利要求I所述的微晶陶瓷复合电热材料制备远红外陶瓷电热板的方法，其特征在于，采用如下步骤将所述的微晶陶瓷复合电热材料与陶瓷胚体土料按重量比O.01 O. 2 :1的配比，混合均匀、球磨、造粒、成型，接着采用如下方法之一 (a)在成型板上表面涂覆一种含低温热敏感高红外发射率负离子的微晶粉体材料的混合釉浆，经过一次烧结制成面状发热板； (b)先将成型板进行一次烧结，后在其上表面涂覆一种含低温热敏感高红外发射率负离子的微晶粉体材料的混合釉浆，再进行二次烧结制成面状发热板； 最后在面状发热板下表面建立导电电极； 其中，所述低温热敏感高红外发射率负离子的微晶粉体材料制备方法如下 取两种或者两种以上金属氧化物为料，经过湿法球磨、成型、焙烧、粉碎制得混合粉体A ； 再按任意比取钛白粉、电气石粉和麦饭石粉为料，添加水和分散剂调成浆料，经过超细研磨、真空干燥、焙烧、粉碎研磨，得到混合粉体B ; 将混合粉体A与混合粉体B按重量百分比12 30 :1混合搅拌均匀即得所述低温热敏感高红外发射率负离子的微晶粉体材料。5.根据权利要求4所述制备远红外陶瓷电热板的方法，其特征在于，所述陶瓷胚体土料由重量百分比为12% 24%的界牌泥、10% 18%的蒲江泥、O 10%的石灰石、O 20%的叶腊石、10% 28%的铝矿、18% 28%的白泡石组成，该陶瓷胚体土料的化学成分为=SiO258% 70%，Al2O3 15% 20%，Fe2O3 O 5%，Ti02 O 5%，Ca0 O 5%，Mg0 O 2%，K20 O 3%, Na2O O 2%ο6.根据权利要求4所述制备远红外陶瓷电热板的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永利，
申请(专利权)人：张永利，
类型：发明
国别省市：
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