[发明专利]海绵陶瓷管及其制备方法

说明书

一种海绵陶瓷管及其制备方法，由以下原料构成：氧化铝58‑62%；氧化硅35‑39%；氧化铁0.6‑1.2%；高岭土0.4‑0.9%；碳酸钙0.4‑0.8%；钾长石0.6‑1.2%；碳酸镁0.3‑0.9%。步骤：按上述原料配取基础料；将基础料引入搅拌装置中搅拌，再向搅拌装置中加入乳化石蜡继续搅拌，得到浆料；采用注射装置将浆料注入陶瓷管型坯中，出型坯后自然干燥，得到型坯；将型坯引入窑炉脱蜡，得到脱蜡的海绵陶瓷管坯；将脱蜡的海绵陶瓷管坯引入高温烧结炉烧结，出炉并冷却，得到海绵陶瓷管。使海绵陶瓷管在外力作用下快速变形且在外力作用消失后快速复原，恒温蓄热效果好，耐高温；工艺步骤简短，满足放大生产要求。

技术领域

本发明属于电加热元件技术领域，具体涉及一种海绵陶瓷管，并且还涉及其制备方法。

背景技术

如业界所知，在电加热管的结构体系中通常需要有一个供电加热丝（也称“电阻丝”）绕覆的管体，该管体即为陶瓷管。这种结构可参见并非限于如下例举的中国专利：CN210202113U（单端直型电加热管）、CN2442181Y（石英玻璃液体电加热管）、CN2794088Y（带法兰盘的电加热管）、CN108469015A（具有蒸汽回收及气液分离功能的蒸汽发生装置）和CN108343938A（全自动节能环保蒸汽发生装置）。典型的如CN111447700B（电加热管）和CN112867189A（结构改进的电加热管）等等。通过对前述专利文献的阅读可知：陶瓷管是电加热管的供绕覆电加热丝的载体（即骨架），在使用状态下，再在绕覆有电加热丝的陶瓷管外面罩套一内壁与电加热丝的外表面之间保持有间隙的石英玻璃管以及在基部配设一基部固定机构（可重点参见CN111447700B）。

包括上面提及的专利在内的已有技术中电加热管的结构体系的管体（即陶瓷管）基本上都是使用99瓷、95瓷（Al₂O₃在氧化铝陶瓷配方中的含量如质量%的不同）以及刚玉瓷，虽然具有理想的耐1500℃以上的高温的长处，但是，在服役即使用过程中因使用与非使用状态的加热与冷却的频繁交替，会出现不希望的但又无法避免的空心陶瓷管中间出现裂纹乃至断裂的情形，致使绕覆在陶瓷管外的电加热丝圈之间的间隙消失而使相邻的电加热丝圈并在一起造成断路，引发断电现象。这是因为可耐1500℃高温的陶瓷圆管工作后因99瓷、95瓷和刚玉瓷的结构密度高，透气散热性能相对差才容易出现裂纹乃至断裂。

前述的海绵陶瓷管相较于99瓷、95瓷以及刚玉瓷而言具有良好的恒温效果，与传统陶瓷气凝胶的珠链状的纳米颗粒结构不同，具有独特的纤维状腔壁结构，该纤维状腔壁包含大量尺寸为100纳米到1微米的网孔，其中，陶瓷纤维紧密粘结，在外力或外在因素作用下可快速变形并且快速复原。因此开发此类海绵陶瓷管具有积极意义，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于在外在因素作用下快速变形并且快速复原、有利于体现良好的恒温蓄热效果的海绵陶瓷管。

本发明的另一任务在于提供一种海绵陶瓷管的制备方法，该方法工艺步骤简短并且无苛刻的工艺要素而得以满足高效率的工业化放大生产要求以及由该方法制备的海绵陶瓷管能保障所述的在外在因素作用下的快速变形和快速复原以及体现良好的恒温蓄热性能的技术效果的全面体现。

本发明的任务是这样来完成的，一种海绵陶瓷管，其是由以下按质量百分数配比的原料构成：

氧化铝 58-62%；

氧化硅 35-39%；

氧化铁 0.6-1.2%；

高岭土 0.4-0.9%；

碳酸钙 0.4-0.8%；

钾长石 0.6-1.2%；

碳酸镁 0.3-0.9%。

一种海绵陶瓷管，其是由下按质量百分数配比的原料构成：

氧化铝 61.5%；