專利名稱：一種電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂層配方及使用方法，尤其是涉及一種電熱轉(zhuǎn)換體涂層的配方及其使用方法。
背景技術(shù)：
目前電熱涂層技術(shù)主要有二種，一種是以石墨式碳纖維為主要材料制造的電熱膜發(fā)熱體，其抗氧化性能好，熱功率穩(wěn)定，加工工藝簡單。但由于碳元素本身后的熱功率性能差，無法實(shí)現(xiàn)大功率的要求且易脫落，使其應(yīng)用領(lǐng)域及范圍受到很大限制。另一種是將半導(dǎo)體、高氯化物加還原劑，在高溫狀態(tài)下，噴涂在絕緣體表面形成電熱膜，其可實(shí)現(xiàn)大功率的電加熱體，電熱轉(zhuǎn)換效率高，發(fā)熱無明火，熱慣性小，但其致命弱點(diǎn)是在使用過程中，功率衰 減較大。另外，在其加工過程中，由于對金屬氧化物在高溫中的穩(wěn)定性難以保證，其產(chǎn)品的一致性和可靠性難以量化保障。而且由于膜液是直接噴涂在高溫基體材料上的。大都分游離的膜液混合物的有害氣體會排出，對操作人員及環(huán)境都會造成直接的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電熱轉(zhuǎn)換率高，使用壽命長，發(fā)熱功率大，衰減低，制作簡單、污染小的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方。本發(fā)明的另一目的是提供上述電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法。為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方，主要是由下列重量百分比的原料配置而成氯化鋅35-50% ；氯化錫20-30% ；石墨13-25% ；碳酸銅3-10% ；硼酸2-6% ；氟化氨2-7% ；氟硼酸1-4% ；二氧化鉀硅 1-4% ；各組分相加的重量百分?jǐn)?shù)為100%。所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方，其主要是由下列重量百分比的原料配置而成氯化鋅40-50% ；氯化錫20-25% ；石墨15-20% ；碳酸銅3-6% ；硼酸2-6% ；氟化氨2-4% ；
氟硼酸2-3% ；二氧化鉀硅 1-2.5%;各組分相加的重量百分?jǐn)?shù)為100%。所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，包括如下步驟(I)、涂層漿液的配置將各原料組分按比例混合，粉碎至粉末狀，加入分別為各原料混合重量30%的無水乙醇和5%的松油醇，攪拌形成均勻的乳狀涂層漿液；(2)、絕緣基體的預(yù)處理
用酸液或堿液去除絕緣基體表面的油污，洗凈烘干；(3)、涂覆工藝將步驟I中配置好的乳狀涂層漿液絲印或噴涂到絕緣基體表面，隨爐加熱升溫至400-500°C并保溫20分鐘，之后取出自然冷卻既得帶有電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的構(gòu)件。所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，在步驟(3)的涂覆工藝后，將冷卻后的構(gòu)件按涂刷銀漿制作電極、然后在200°C --400°C爐中烘干、固化，冷卻后用機(jī)械連接方式弓I出電源接線，既得電熱轉(zhuǎn)換體。所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，其中，所得電熱轉(zhuǎn)換體經(jīng)通電測試后檢驗(yàn)方可出廠。所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，其中，所述步驟(2)中先將絕緣基體用酸液或堿液浸洗，后用熱水沖洗，然后將其置于烘干箱中烘干，烘干溫度為200°C。所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，其中，所述絲印或噴涂到絕緣基體表面的涂層漿液的劑量按下列方法及參數(shù)進(jìn)行計(jì)算a.用于制作加熱液體的電熱轉(zhuǎn)換體以15_20w/c m2 (功率系數(shù)gl)，每瓦O. 2-0. 5g (劑量系數(shù)α I)的劑量噴涂；b.用于制作加熱空氣的電熱轉(zhuǎn)換體以8-10w/c m2 (功率系數(shù)g2),每瓦O. 2-0. 4g(劑量系數(shù)α 2)的劑量噴涂。本發(fā)明的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的工作原理如下加入石墨和二氧化鉀硅是為了使涂層的電熱轉(zhuǎn)換性能保持穩(wěn)定，防止其電熱功率的快速衰減，并使涂層表面可以達(dá)到一定的硬度。加入硼酸是為了提高電熱涂層的強(qiáng)度并可起到一定的修補(bǔ)金屬氧化物缺陷的作用。氟化氨作為還原劑是為了將氯化物(氯化鋅、氯化錫)在高溫的條件下分解和還原成該半導(dǎo)體的一氧化物、二氧化物和其原子的混合物絲印或噴涂在絕緣體表面形成電熱轉(zhuǎn)換體。氟硼酸的作用則是增加電熱膜涂層對絕緣基體材料的滲透性，保證了兩者之間的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使電熱膜涂層不容易破損或脫落。碳酸銅的作用是根據(jù)需要進(jìn)一步調(diào)整電熱膜涂層的電阻系數(shù)，控制其發(fā)熱的功率的變化范圍。本發(fā)明的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方，在不同形狀絕緣材料上可制作各種電熱轉(zhuǎn)換體熱件，如硅晶電熱板、云母電熱片、硼硅玻璃電熱管、陶瓷電熱管等，可廣泛應(yīng)用在家用電器、工業(yè)電器等產(chǎn)品及設(shè)備中。其具備如下技術(shù)效果I、加熱速度快，可以在任何耐高溫絕緣材料上，設(shè)計(jì)制造各種幾何形狀、大小規(guī)格的電熱轉(zhuǎn)換元件，單雙面導(dǎo)電加熱均可，熱場均勻，加熱空氣或液體時(shí)，溫升迅速，同步性好，一分鐘能達(dá)到熱平衡。2、在小面積基材上可制作大功率電熱轉(zhuǎn)換元件，最高可達(dá)25w/c m2，實(shí)現(xiàn)了小體積大功率的特點(diǎn)。3、工作時(shí)無明火(明顯有別電熱絲等電熱轉(zhuǎn)換元件)可用于制造防火、防爆環(huán)境下使用的電熱轉(zhuǎn)換元件，并且不怕潮濕，能浸入純水或油中直接加熱。4、有負(fù)溫?zé)崽匦裕谪?fù)溫(零度以下)環(huán)境中工作時(shí)，元件本身仍是負(fù)溫，可·以對更低的負(fù)溫環(huán)境加熱。 5、工作電流穩(wěn)定、啟動電流小，熱慣性小。6、對電流和電壓變化適應(yīng)性強(qiáng)，交流或直流、高壓或低壓均適用。7、可任意串并聯(lián)，疊加成大功率加熱部件。8、使用過程中，無噪音、無異味、無污染，在450°C以下工作時(shí)不發(fā)光，具有高絕緣性、防火、防水、無爆炸，加熱時(shí)不產(chǎn)生任何有害物質(zhì)。9、熱輻射波長集中在遠(yuǎn)紅外及紅外交界段(即人體可吸收的紅外頻譜)。具體使用該電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方時(shí)，噴涂時(shí)先在室溫下進(jìn)行噴涂或絲印，然后再進(jìn)行高溫滲透處理。替代了現(xiàn)在技術(shù)中高溫狀態(tài)下對絕緣基體構(gòu)件進(jìn)行噴涂的操作過程，減少了現(xiàn)在工藝過程中的不穩(wěn)定因素，使涂層的質(zhì)量得到了大幅度地提高，提高了其使用壽命并同時(shí)減少了對環(huán)境的污染。同時(shí)，相比現(xiàn)在技術(shù)來說，操作起來比較簡單和容易操控，故而能達(dá)到一種相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定程度，產(chǎn)品質(zhì)量可以得到保證，可以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的要求。應(yīng)該提出的是，該項(xiàng)過程的改變，其原因是根據(jù)半導(dǎo)體載流子形成的機(jī)理而選擇適當(dāng)?shù)脑丶盎衔?，具體說就是由于上述電熱涂層配方而實(shí)現(xiàn)的。
具體實(shí)施例方式一種電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方，主要是由下列重量百分比的原料配置而成氯化鋅35-50% ;氯化錫20-30% ;石墨13-25% ;碳酸銅3-10% ;硼酸2_6% ;氟化氨2-7% ;氟硼酸1-4%以及二氧化鉀硅1-4%。較佳是選取的配比為氯化鋅40-50% ;氯化錫20-25% ;石墨15-20%;碳酸銅3-6%;硼酸2-6%;氟化氨2_4% ;氟硼酸2_3%和二氧化鉀硅1-2. 5%。各組分相加的重量百分?jǐn)?shù)為100%。為便于說明，現(xiàn)選取幾個典型實(shí)施例說明本發(fā)明，但不用于限制本發(fā)明。實(shí)施例1-4實(shí)施例1-4中的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方，其主要的固體原料重量配比如下表所示
實(shí)施例氯化鋅氯化錫石墨I(xiàn)碳酸銅硼酸I氟化氨氟硼酸二氧化鉀桂
權(quán)利要求
1.一種電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方，其特征在于主要是由下列重量百分比的原料配置而成 氯化鋅35-50% ； 氯化錫20-30% ； 石墨13-25% ； 碳酸銅3-10% ； 硼酸2-6% ； 氟化氨2-7 % ； 氟硼酸1-4% ； 二氧化鉀硅 1-4% ； 各組分相加的重量百分?jǐn)?shù)為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方，其特征在于 主要是由下列重量百分比的原料配置而成 氯化鋅40-50% ； 氯化錫20-25% ； 石墨15-20% ； 碳酸銅3-6% ； 硼酸2-6% ； 氟化氨2-4% ； 氟硼酸2-3% ； 二氧化鉀硅 1-2.5%; 各組分相加的重量百分?jǐn)?shù)為100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，其特征在于包括如下步驟 (1)、涂層漿液的配置 將各原料組分按比例混合，粉碎至粉末狀，加入分別為各原料混合重量30%的無水乙醇和5%的松油醇，攪拌形成均勻的乳狀涂層漿液； (2)、絕緣基體的預(yù)處理 用酸液或堿液去除絕緣基體表面的油污，洗凈烘干； (3)、涂覆工藝 將步驟I中配置好的乳狀涂層漿液絲印或噴涂到絕緣基體表面，隨爐加熱升溫至400-500°C并保溫20分鐘，之后取出自然冷卻既得帶有電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，其特征在于 在所述步驟⑶的涂覆工藝后，將冷卻后的構(gòu)件按涂刷銀漿制作電極、然后在200 V -400 V爐中烘干、固化，冷卻后用機(jī)械連接方式弓I出電源接線，既得電熱轉(zhuǎn)換體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，其特征在于 所述的電熱轉(zhuǎn)換體經(jīng)通電測試后檢驗(yàn)方出廠。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，其特征在于 所述步驟(2)中先將絕緣基體用酸液或堿液浸洗，后用熱水沖洗，然后將其置于烘干箱中烘干，烘干溫度為200°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方的使用方法，其特征在于 所述絲印或噴涂到絕緣基體表面的涂層漿液的劑量按下列方法及參數(shù)進(jìn)行計(jì)算 a.用于制作加熱液體的電熱轉(zhuǎn)換體以15-20w/cm2 (功率系數(shù)gl),每瓦O. 2-0. 5g (劑量系數(shù)a D的劑量噴涂； b.用于制作加熱空氣的電熱轉(zhuǎn)換體以8-lOw/cm2 (功率系數(shù)g2)，每瓦0.2-0. 4g (劑量系數(shù)α 2)的劑量噴涂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方及使用方法，其主要是由下列重量百分比的原料配置而成氯化鋅35-50％；氯化錫20-30％；石墨13-25％；碳酸銅3-10％；硼酸2-6％；氟化氨2-7％；氟硼酸1-4％以及二氧化鉀硅1-4％。本發(fā)明的電熱轉(zhuǎn)換體涂層配方在不同形狀絕緣材料上可制作各種電熱轉(zhuǎn)換體熱件，如硅晶電熱板、云母電熱片、硼硅玻璃電熱管、陶瓷電熱管等，可廣泛應(yīng)用在家用電器、工業(yè)電器等產(chǎn)品及設(shè)備中。電熱轉(zhuǎn)換率高，使用壽命長，發(fā)熱功率大，衰減低，制作簡單、污染小，適宜推廣應(yīng)用。
文檔編號H05B3/14GK102843793SQ201110172640
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者張麗曼, 楊葆華 申請人:北京萬眾光通科技發(fā)展有限公司