[发明专利]一体压胚烧结麻纤维基碳丝电热陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一体压胚烧结成型麻纤维基碳丝电热陶瓷的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、在胚体模具底层铺设一层微孔隔热基底层陶泥/粉，其厚度为胚体模具总厚度的0.4～0.6，形成微孔隔热基底层；

步骤二、将经过表面涂层处理后的麻纤维纱线直接铺设在微孔隔热基底层陶泥/粉上，并用胚体粉料均匀覆盖，胚体粉料的施料厚度为胚体模具总厚度的0.2～0.3，平整后压胚，形成麻纤维基碳丝电热层；

步骤三、将上述胚体在胚体模具中进行压胚或定型，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；

步骤四、把陶瓷釉料的釉浆施加在成品上，经干燥后烧结获得电热陶瓷板。

2.根据权利要求1所述一体压胚烧结成型麻纤维基碳丝电热陶瓷的制备方法，其特征在于：

所述的微孔隔热基底层陶泥/粉包括重量百分比如下的组分：主料成分为60～65%的SiO₂，16～25%的Al₂O₃，5～12%的TiO₂，配料成分为0.1～2%的三聚磷酸钠，5～15%的碳酸钙，4～6%的十二烷基磺酸钠。

3.根据权利要求1所述一体压胚烧结成型麻纤维基碳丝电热陶瓷的制备方法，其特征在于：

所述麻纤维基碳丝电热层的胚体粉料成分及含量为：40～50%的SiO₂，25～35%的Al₂O₃，15～20%的炭黑，1～3%的Fe₂O₃，2～5%的TiO₂，2-3%的K₂O，2～5%的CaO及2～3%的MgO。

4.根据权利要求1所述一体压胚烧结成型麻纤维基碳丝电热陶瓷的制备方法，其特征在于：

所述麻纤维基碳丝的制备方法为：

步骤201：常压下，将经过脱胶处理后的麻纤维加入含1～6g/L硅酸钠、2～10g/L亚硫酸钠和10～25g/L氢氧化钠的混合溶液，浴比为1：30～60，煮练温度为60℃～90℃，煮练时间为90～120min；煮练结束后，用30℃～50℃的温水反复冲洗至中性；

步骤202：常温下，将步骤201处理的麻纤维浸泡在质量浓度为1～3g/L硫酸和1～3g/L盐酸的混合溶液中，浴比为1：30～50，浸泡时间为20～40min；浸泡结束后，用30℃～50℃的温水反复冲洗至中性；

步骤203：将步骤202处理的麻纤维进行纺纱，制备规格为30～80特克斯的纱线；

步骤204：将步骤203制备的麻纤维纱线原丝在有氧气氛中进行预氧化，得到预氧化丝；原丝预氧化分两阶段完成，第一氧化温度为200～250℃，氧化时间为10～50min；第二氧化温度为250～300℃，氧化时间为30～40min；

步骤205：预氧化丝在无氧气氛中进行碳化，得到麻纤维基碳丝成品；预氧化丝的碳化分为两个阶段完成，第一碳化温度为300～600℃，碳化时间为1～5min；第二碳化温度为800～1400℃，碳化时间为2～5min；

步骤206：步骤205处理的麻纤维基碳丝纤维经过表面处理、上浆、干燥和卷绕制得麻纤维基碳丝成品。

5.根据权利要求1所述一体压胚烧结成型麻纤维基碳丝电热陶瓷的制备方法，其特征在于：

所述麻纤维基碳丝根据模具需要以M或S形绕线方式或多条碳丝线编织，并以环形绕线方式进行固化、定型。

6.根据权利要求1所述一体压胚烧结成型麻纤维基碳丝电热陶瓷的制备方法，其特征在于：

在麻纤维基碳丝电热层中预留可安装独立温度传感器的孔腔，所述孔腔为细长圆柱形，内径尺寸2～3mm，长度10～200mm；所述预留孔腔距离表面绝缘层2～4mm；并在碳丝电热层两侧侧面设计导线槽及碳丝电极端子孔，导线槽深3～5mm，电极端子孔径1～2mm。

7.根据权利要求1所述一体压胚烧结成型麻纤维基碳丝电热陶瓷的制备方法，其特征在于：

粉料胚体压胚条件为压强30～60MPa。