[发明专利]基于钛酸钡发热材料一体成型电热陶瓷板的制备方法

权利要求书

1.基于钛酸钡发热材料一体成型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、微孔隔热基底层的制备：通过掺加隔热材料和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；

步骤二、发热层的制备：将钛酸钡板直接铺设在石棉微孔隔热基底层陶泥(粉)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，平整后压胚；

步骤二所述钛酸钡板的制备方法为：

称取适量的钛酸钡和二氧化钛粉体，放入研磨机中研磨1～3h；然后，在常压下将混合物放入马弗炉中脱碳，脱碳时间为5～7h，脱碳温度为1100～1200℃，脱碳结束后自然冷却；混合料取出，加入粘结剂聚乙烯醇，均匀混合后将其注入模具中，对模具施加200～400MPa的压力进行挤压，得到5mm(厚)*40mm(长)*20mm(宽)的生料板；生料板在1300～1400℃烧结3～4h，自然冷却即制得钛酸钡板；

步骤三、铺设方式与结构设计：把钛酸钡板平铺在微孔隔热基底层平面上；钛酸钡板电热层中的温度传感器预留空腔及导线槽规格及设计，针孔状温度传感器置于空腔内部，钛酸钡板的两端预埋至电极端子孔位置，并由外接铜丝导线沿导线槽连接至智能数据控制装置；

步骤四、压胚与烧结成型：分层布料完成后，在模具中进行压胚或定型，其中粉料胚体压胚条件为压强不低于30MPa，压胚或定型完成后出模得半成品，干燥后放入窑炉烧结得到成品；

步骤五、表面层的制备：称取适量陶瓷釉料的原料，其组成为：20～22％的钾长石，3～5％的烧滑石，6～8％的方解石，6～8％的球土，20～22％的烧高岭土，24～26％的熔块，0.8～1.2％的烧氧化锌，0.8～1.2％的烧氧化铝，10～15％的碳化硅，将称量好的陶瓷釉料原料放入到球磨机中进行球磨，球磨时间1～3h，然后加入占釉料总质量2～4％的葡萄糖，再次球磨1～3h，得到的釉浆施加在步骤四制备的陶瓷坯体上，经干燥后在1000～1400℃下烧结获得陶瓷板，优选地，烧成制度为常温～850℃，升温时长为10min，850℃～1100℃，升温时长为7min，1100℃保温10min，最后冷却15min，即可制得电热陶瓷板。

2.根据权利要求1所述的基于钛酸钡发热材料一体成型电热陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤一中所述微孔隔热基底层厚度为胚体模具总厚度的0.4～0.6倍。

3.根据权利要求1所述的基于钛酸钡发热材料一体成型电热陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤一中所述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TiO₂，10～15％的微细二氧化硅气凝胶，5～10％的碳化钙，5～10％的氢氧化钙，3～5％的双氧水。

4.根据权利要求1所述的基于钛酸钡发热材料一体成型电热陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤二中所述发热层的发热元件为钛酸钡板。

5.根据权利要求1所述的基于钛酸钡发热材料一体成型电热陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤二中所述钛酸钡板发热层陶泥(粉)料主要成分及含量为：40～50％的SiO₂，30～40％的Al₂O₃，10～15％的石墨，1～2％的Fe₂O₃，2～5％的TiO₂，1～2％的CaO及1～2％的MgO。

6.根据权利要求1所述的基于钛酸钡发热材料一体成型电热陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤二中所述钛酸钡和二氧化钛的用量摩尔比为1∶0.1～0.2。

7.根据权利要求1所述的基于钛酸钡发热材料一体成型电热陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤四中所述窑炉烧结温度为1000～1400℃，窑炉烧结时间为1～3h。

8.根据权利要求1所述的基于钛酸钡发热材料一体成型电热陶瓷板的制备方法，其特征在于：步骤五中所述陶瓷釉料其组成为：20～22％的钾长石，3～5％的烧滑石，6～8％的方解石，6～8％的球土，20～22％的烧高岭土，24～26％的熔块，0.8～1.2％的烧氧化锌，0.8～1.2％的烧氧化铝，10～15％的碳化硅。