[发明专利]一体压胚与烧结成型高导热碳晶智能电热陶瓷板的制备方法

说明书

本发明涉及一体压胚与烧结成型高导热碳晶智能电热陶瓷板的制备方法，其特征是首先以碳晶板为发热元件，采用一体压胚和烧结成型技术，制备了碳晶板发热智能电热陶瓷板。该电热陶瓷板由表面层、碳晶板发热层、微孔隔热基底层组成，其中，表面层含有氧化铍，其具有很好的导热和绝缘性能；碳晶板发热层含有导热性能优异的碳纤维，有利于热量传递；隔热基底层制得很多微孔和添加隔热性能好的石棉。本发明的电热陶瓷板制备方法简单，原料来源广泛且廉价，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及电热陶瓷板的制造方法，具体涉及一体压胚与烧结成型高导热碳晶智能电热陶瓷板的制备方法。

背景技术

随着现代生活水平的提高，各种新型加热取暖的材料被研发出来，具有优异性能的新型加热取暖材料的开发日益成为科研人员研究的焦点。电热陶瓷材料由于其耐腐蚀、耐高温和经久耐用等优点，受到人们的广泛关注。

目前，采暖方式主要有：暖气片式水暖，空调和地暖等。水暖终端散热方式以外置散热片为主，其需要占据一定的空间，检修麻烦，具有安全隐患。空调预热采暖能耗较高，舒适度差。地暖式采暖中，发热线基本都是有金属电阻丝组成，且通常是在地板下面埋设发热线，发热线通电发热并将热量通过地表散发到室内中对室内进行供暖保温，其存在的问题是：电热利用率不高，金属电热丝导电也产生大量对人体有害的电磁辐射，不利于健康保健，室内供暖的热量散发不均匀且效率低下。

近年来，一种新型的取暖方式被广泛应用，即电热陶瓷板，其发展比较迅速，但是，其也有很多不完善的地方，大多数电热陶瓷板的加热元件安装在瓷砖底部的安装槽内，加热元件与瓷砖之间存有空气，两者之间没有无缝对接，空气的导热系数非常小，从而，传热效率低，热损失大。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，该瓷砖由墙砖本体、碳纤维发热片和发热管、聚氨酯泡沫层组成，碳纤维发热片安装在发热管中，发热管中存有空气，导致传热效率低下。中国专利申请号201720123171.X公布了一种碳纤维发热瓷砖；中国专利申请号201520813518.7公布了一种碳纤维加热泡沫砖；这两项专利均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，解决好发热体与瓷砖之间的无缝衔接，提高传热效率是当前亟待解决的问题。

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。碳晶具有优良的发热性能，其制备的碳晶电热板是很好的发热产品，它是以短碳纤维制成平板充当发热体。由于碳晶电热板在发热领域的特殊优势，其开发和利用日益成为采暖设备领域研究的热点，有待在新的领域显示其发热的优势。

发明内容

本发明的目的是克服以往技术的不足，提供一种一体压胚与烧结成型高导热碳晶智能电热陶瓷板的制备方法。所述的陶瓷板由表面层S1、碳晶板发热层S2、微孔隔热基底层S3组成，如附图1所示。碳晶是一种重要的电热材料，本发明将其用于电热陶瓷板的发热元件，拓宽了其应用领域，具有重要意义。本发明制备的电热陶瓷板采用一体压胚和烧结成型技术，将碳晶板嵌在陶瓷里面，实现碳晶板与陶瓷无缝接触，制备的电热陶瓷板使用方便，碳晶传热效率高，具有广阔的市场前景。

本发明所述的一体压胚与烧结成型高导热碳晶智能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：

(1)微孔隔热基底层S3的制备：通过发泡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，优选的，微孔隔热基底层陶泥(粉)料主要成分及含量为：50～70％的SiO₂，5～10％的TiO₂，5～10％的石棉纤维，5～10％的碳化钙，5～10％的氢氧化钙，5～10％的双氧水；