[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

摘要

本发明涉及基于钛酸钡发热材料一体成型电热陶瓷板的制备方法，其特征是首先制备了掺有少量二氧化钛的钛酸钡板，以钛酸钡板为发热元件，采用一体压胚和烧结成型技术，制备了钛酸钡板发热智能电热陶瓷板。该电热陶瓷板由表面层、钛酸钡板发热层、微孔隔热基底层组成，其中，表面层含有碳化硅，其具有很好的导热和绝缘性能；钛酸钡板发热层含有导热性能优异的石墨，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微细二氧化硅气凝胶。本发明的电热陶瓷板制备方法简单，传热性能良好，具有很好的应用前景。

主权项

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。