[发明专利]一种新型碳化硅电热元件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新型碳化硅电热元件及其制备方法，它由碳化硅、粘合剂、结合剂及水组成，其重量百分比为：碳化硅83％～88％、粘合剂2％～4％、结合剂1.5％～2.0％、水6％～15％。优选重量百分比为：碳化硅86％、粘合剂3％、结合剂2.0％、水9％。本发明的新型碳化硅电热元件具有电阻值偏差小，抗折强度大的优点。并通过采用连续高温烧成，成品率达到90％以上，不仅缩短了生产周期，而且降低了能耗，提高了生产效率。同时通过采用氧化处理和防腐处理，延长了产品的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种窑炉加热电热元件，具体针对工业窑炉用的一种新型碳化硅电热元件。

背景技术

碳化硅电热元件主要用于各种电炉、电窑的发热体，而电热元件碳化硅棒体广泛应用于冶金、机械、轻工、化工、电子、国防工业、医药等行业技术领域，碳化硅可以制成棒状、U型、小时型、管状等形式规格。目前市场上应用的硅碳棒生产工艺主要由三大部分系列工艺、50多道工序组成。三大部分为冷端部工艺、热端部工艺和焊接工艺，由于系列工艺多、工序长，其生产周期长达几十天时间，现场工人劳动强度大，工作环境差、综合成品率低，而且由于材料在成型过程中的电阻值无法控制，使生产出的电热碳硅棒的阻值波动性较大，质量难以达到连续稳定。同时由于烧成温差大以及炉内二氧化硅气体浓度差值大，微量杂质难以控制，从而形成棒的电阻值不易控制，难以保证品质的稳定性。特别是在生产现场排出大量一氧化碳气体，对员工身体健康造成了极大伤害，也不利于节能减排，更不能达到绿色发展和低碳经济。因此迫切需要通过技术创新，改变现有工艺技术，运用新技术、新工艺、新配方，改变原有的生产工艺，从而降低员工劳动强度，提高产品质量，提高企业经济效益，切实改变现有工作环境差现状。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种新工艺、新配方的新型碳化硅电热元件及其制备方法。

技术方案：为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：一种新型碳化硅电热元件及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：本发明一种新型碳化硅电热元件及其制备方法，其特征是在于由碳化硅、粘合剂、结合剂组成，所述的粘合剂为纤维素类物质、粘合剂占碳化硅重量的1.0～2.5％之间。

本发明与现有技术不同的是主料全部采用碳化硅，粘合剂采用甲基纤维素。其优选含量为28.5～32.0％之间、粘度为3000～8000MPa.S(25℃、3％时)。结合剂选用陶瓷结合剂，在使用时与金刚石磨料搅拌均匀后使用)。

粘合剂的使用一方面与碳化硅粉料直接混合后加水再成型，另一方面是粘合剂与水形成水溶液，再与碳化硅粉料混合，同时添加陶瓷结合剂混合，通过搅拌后使用。

一种新型碳化硅电热元件及其制备方法，它由碳化硅、粘合剂、结合剂及水组成，其重量百分比为：碳化硅83％～88％、粘合剂2％～4％、结合剂1.5％～2.0％、水6％～15％。优选重量百分比为：碳化硅86％、粘合剂3％、结合剂2.0％、水9％。

所述的碳化硅优选绿碳化硅，其纯度为99.5％以上，其颗粒度为：26#～32#的粗粒占20％～40％，60#～100#中粒占20％～30％，220#以上细粒占50％～70％。

本发明一种新型碳化硅电热元件为硅碳棒的发热部，其制备方法如下：

(1)配料：选用不同比例的颗粒碳化硅配料，并搅拌均匀。

(2)混料：分干混和湿混同时操作，将粉状料搅拌均匀后，再加入粘合剂、结合剂的水溶液，经搅拌碾压后进行湿混，使粘合剂、结合剂分布均匀，使胚体塑性增强，呈片状或其它形状，混料时间为40～100分钟。

(3)预压：将胚体料在压机上挤压二遍以上，挤成Ф30～50毫米左右的料柱，也可挤压成料饼或其它形状。

(4)成型：根据所需直径规格，将料饼加入到模具中挤压成型，成型时控制模具内胚料压力为30～60MPa范围内。