[发明专利]高导热电绝缘一体成型镀银碳纤维电热陶瓷板的制备方法

说明书

本发明涉及高导热电绝缘一体成型镀银碳纤维电热陶瓷板的制备方法，其特征是首先将碳纤维进行镀银，制备了镀银碳纤维；然后，采用一体压胚和烧结成型技术，制备了镀银碳纤维电热陶瓷板。该电热陶瓷板由表面层、镀银碳纤维发热层、微孔隔热基底层组成，其中，表面层含有碳化硅，其具有很好的导热和绝缘性能；镀银碳纤维发热层含有导热性能优异的石墨烯，有利于热量传递；隔热基底层采用造孔剂工艺制备很多微孔，隔热效果好。本发明制备的电热陶瓷板安装使用方便，镀银碳纤维传热效率高，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及电热陶瓷板的制造方法，具体涉及高导热电绝缘一体成型镀银碳纤维电热陶瓷板的制备方法。

背景技术

陶瓷越来越多地被应用到建筑行业中，随着人们对生活质量需求的提高，陶瓷制品的新功能的开发与设计日益成为研究的焦点。陶瓷地板是一种应用最广泛的地板之一，其具有很多优点，如：耐久、易打扫和易清洗等，设计出具有保温放热等特性的功能性陶瓷成为当前研究的热点。

目前，市场上具有保温放热的陶瓷地板较多，其多采用将发热体置于发热管内，将发热管嵌于瓷砖体内部，如：中国专利申请号201611002581.8公布了碳素纤维发热片瓷砖及其生产方法，该瓷砖包括墙砖本体、碳纤维发热片和发热管、聚氨酯泡沫层。此外，有的发热瓷砖采用将瓷砖板与发热层、保温层等通过粘结的方式结合，将发热体置于发热层内部凹槽，如：中国专利申请号201720123171.X公布了一种碳纤维发热瓷砖，其是将碳纤维发热丝置于发热层的凹槽内。这种将发热体置于发热管或置于发热层凹槽内的方式对于热的传递是不利的，因为这种排布方式导致在发热体的周围存有大量的空气，空气的传热效率非常差，从而，严重影响了传热的速率和质量。因此，急需寻求一种新的发热体与瓷砖相结合的方式来实现热量传递的最高效率。

在电热陶瓷板的制备中，发热材料(元件)的选择是关键，发热材料的优劣决定着电热陶瓷板的好坏。碳纤维作为发热元件被广泛使用，但是，碳纤维作为发热元件通常是单独使用，它与其它基材的相容性尚不十分清楚。银具有非常好的导电和导热性能，其通常作为电镀材料被广泛应用，其与很多材料均具有很好的相容性。镀银碳纤维的发热性能研究对碳纤维作为发热元件领域的开拓是一件很有意义的工作。

发明内容

本发明的目的是克服以往技术的不足，提供一种高导热电绝缘一体成型镀银碳纤维电热陶瓷板的制备方法，所述的陶瓷板由表面层S1、镀银碳纤维发热层S2、微孔隔热基底层S3组成，如附图1所示。碳纤维本身是一种重要的发热材料，其经常被单独拿来用于作发热元件使用，本发明中采用电镀方法使其发热性能更进一步，具有重要理论和应用意义。本发明制备的电热陶瓷板采用一体压胚和烧结成型技术，将镀银碳纤维嵌在陶瓷里面，实现镀银碳纤维与陶瓷无缝接触，制备的电热陶瓷板使用方便，镀银碳纤维传热效率高，具有广阔的市场前景。

本发明所述的高导热电绝缘一体成型镀银碳纤维电热陶瓷板的制备方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：

步骤一、微孔隔热基底层S3的制备：通过造孔剂工艺配置的微孔隔热基底层陶泥(粉)，然后平铺于胚体模具底层，其厚度为胚体模具总厚度的0.4～0.6倍，优选的，微孔隔热基底层陶泥(粉)料主要成分及含量为：60～80％的SiO₂，10～15％的TiO₂，5～8％的三聚磷酸钠，5～10％的一水合草酸铵，3～5％的聚甲基丙烯酸甲酯；

步骤二、镀银碳纤维发热层S2的制备：将镀银碳纤维直接铺设在微孔隔热基底层陶泥(粉)S3上，并用胚体粉料均匀覆盖，其施料厚度为胚体模具总厚度的0.4～0.6倍，平整后压胚；优选的，镀银碳纤维发热层S2陶泥(粉)料主要成分及含量为：45～55％的SiO₂，25～35％的Al₂O₃，10～15％的石墨烯，1～2％的Fe₂O₃，2～5％的TiO₂，1～2％的CaO，1～2％的MgO；