[发明专利]一种即热式陶瓷加热管及加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷加热器，具体涉及一种即热式陶瓷加热管及其加工工艺。 

背景技术

目前，现有使用的普通铜加热管、蓄水加热器、燃气加热器等结构复杂，体积大，升温速度慢，安全性能低，且能量消耗大，环保性能差。陶瓷加热器是一种高效热分布均匀的加热器，能够确保热面温度均匀，消除了设备的热点及冷点，且具有长寿命、保温性能好、机械性能强、耐腐蚀、抗磁场等优点。因此有必要设计一种即热式陶瓷加热器，对流经陶瓷管内的水流进行加热，供给加热管热水器使用。 

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种即热式陶瓷加热管及加工工艺，从而解决上述背景技术中的问题。 

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现： 

一种即热式陶瓷加热管，包括陶瓷棒和电阻膜，所述电阻膜以氧化铝生瓷片作为基片，并在基片上印刷钨金属发热电路膜，所述钨金属发热电路膜钎焊引出外电极；所述氧化铝生瓷片包覆于所述陶瓷棒的外部，且与所述陶瓷棒共烧形成整体。

作为一种改进，所述陶瓷棒上设置有陶瓷法兰。 

一种即热式陶瓷加热管的加工工艺，包括如下步骤。 

S1.陶瓷棒制备 

所述陶瓷棒包括以下重量份的原料：

α-氧化铝  93.5

苏州土   1.55

碳酸钙和SiO₂混合物   2.65

氧化钇   0.3

氧化锆  2

以上原料混合球磨后添加11.3重量份的蜡在60℃的温度下热压成型、1350℃下素烧为所述陶瓷棒。

显然，所述陶瓷棒制备时，还需要采用到其他的工艺步骤，整体流程为：原料处理—烘烤—配料—球磨—加蜡搅拌—制蜡饼—成型—坯件检验—排蜡素烧—半成品检验。 

S2.电阻膜制备 

电阻膜的氧化铝生瓷片包括以下重量份的原料：

α-氧化铝  93-96

苏州土  1-2

碳酸钙  1-3

粘合剂  2-3

先在上述原料粉料中加入15重量份的去离子水、12重量份的二氧化锆及7.5重量份的瓷料进行第一次混磨，得到浆料，浆料球磨6h 后过270目筛，再在10-20℃冷藏的浆料中加入10重量份的二甲苯/正丁醇混合剂进行第二次球磨18小时，并加入除泡剂进行真空搅拌30分钟，除泡，按常规工艺流延成型制成氧化铝生瓷片。

所述粘合剂包括聚乙烯醇。 

所述除泡剂包括磷酸三丁酯。 

所述瓷料为市售，例如济源市更新瓷料有限公司生产的瓷料。 

整体流程为：粘合剂配置—浆料配置—滚磨—冷藏—球磨—真空除泡—流延成型—切片—检验。 

以氧化铝生瓷片为基片，在其上印刷钨金属发热电路膜。 

S3.陶瓷棒与电阻膜结合 

将制得的氧化铝生瓷片基片电阻膜包覆于所述陶瓷棒的外部，热压、然后在1500℃温度下共烧，使两者结合一体。

显然，本发明还需要经过后续的检验、安装陶瓷法兰、将钨金属发热电路膜钎焊引出外电极、测试以及包装入库等步骤，因为上述步骤均采用常规工艺，在此不做赘述。 

本发明中，所述陶瓷棒的晶相变为刚玉、莫来石、ZrO₂晶粒。 

作为一种改进，控制所述陶瓷棒中的晶相生长，所述陶瓷棒中刚玉和所述莫来石的晶相重量比例为3：1，所述刚玉的晶相重量不超过陶瓷棒重量的55%，所述莫来石的晶相重量不少于陶瓷棒重量的10%，所述ZrO₂晶粒的晶相重量为陶瓷棒重量的1-10%，因而陶瓷棒具有优良的烧结性能和热膨胀系数。 

本发明中，在氧化铝生瓷片制备中掺杂10重量份的混合溶剂二甲苯/正丁醇，浆料的润湿性能最好，浆料的悬浮性能和流变性能最佳。