[发明专利]一种耐高温表面绝缘FeCrAl电热合金及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及FeCrAl电热合金的制备方法，具体为一种耐高温表面绝缘FeCrAl电热合金及其制备方法。

背景技术：

FeCrAl系电热合金虽然具有电阻率高、电阻温度系数小、使用温度高并且价格低等优点，在工业电炉、家用电器、远红外装置中得到了广泛的使用，但在一些特定的场合FeCrAl系电热合金的使用仍然受到了一定的限制。普通的FeCrAl电热合金丝表面是导电的，用其绕制的电热丝在使用时必须拉开一定的间隙，多数情况下还需要在其间隙间填充一些诸如氧化镁粉的绝缘材料，结果使其生产过程复杂劳动效率下降，并且由于受到绝缘材料影响导致电热丝发热温度不均匀降低了其寿命。此外普通的FeCrAl电热合金丝耐高温性能差，高温寿命短并且在高温使用时的挥发物多，限制了它在远红外辐射器特别是高温远红外辐射器中的应用。本发明制备的耐高温表面绝缘FeCrAl电热合金，可以在很大程度上弥补普通FeCrAl电热合金的上述缺点，并拓展该类电热合金的应用场合。

发明内容：

本发明是要提供一种耐高温表面绝缘FeCrAl电热合金，其制备方法工艺简单，成本低廉，所用的原料无毒无环境污染并且来源丰富。

耐高温表面绝缘FeCrAl电热合金，其特征在于：由FeCrAl电热合金基体设置耐高温绝缘的含有稀土的复合氧化铝保护层。

本发明所提供的制备方法为：首先将FeCrAl电热合金制品进行除油除锈处理后漂洗干净；其次将漂洗后的制品浸入到含有稀土的溶胶-凝胶体里，10～20分钟后取出烘干；最后在850-950℃之间于保护气氛中进行120～180分钟热处理即可获得具有耐高温表面绝缘的FeCrAl电热合金制品。

上述溶胶-凝胶体是由重量比为1-5％水合氢氧化铝、万分之5的含铈稀土化合物构成。

本方法制备的电热合金是通过高温固溶处理利用稀土微合金化作用在FeCrAl电热合金表面形成一层与基体结合良好致密的以复合氧化铝为主的复合薄膜，其厚度约为5-10μm，并具有表面绝缘，耐高温等特点。

经本方法处理后的FeCrAl电热合金与现有的电热合金相比其具有明显的优势，主要体现在：

1、由于其表面绝缘，所以可以密绕使用，不需要在其间隙间填充例如氧化镁粉的绝缘物质。

2、其高温寿命长并且在高温使用时的挥发物少且透明，特别适合制作诸如高温远红外辐射器、电烤箱等器件中的发热丝。

以0Cr25A15材料为例，经本方法处理后的材料部分性能如下：

表面绝缘层室温电阻＞20kΩ；1100℃时空气中使用寿命值＞6000hr；1300℃时空气中快速寿命值＞80h。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明：

实施例1、耐高温表面绝缘FeCrAl电热合金，其特征在于：由FeCrAl电热合金基体设置耐高温绝缘的含有稀土的复合氧化铝保护层。

本发明所提供的制备方法为：首先将FeCrAl电热合金制品进行除油除锈处理后漂洗干净；其次将漂洗后的制品浸入到含有稀土的溶胶-凝胶体里，约10分钟后取出烘干；最后在850-950℃之间于保护气氛中进行约180分钟热处理即可获得具有耐高温表面绝缘的FeCrAl电热合金制品。

实施例2、本发明所提供的制备方法为：首先将FeCrAl电热合金制品进行除油除锈处理后漂洗干净；其次将漂洗后的制品浸入到含有稀土的溶胶-凝胶体里，约20分钟后取出烘干；最后在850-950℃之间于保护气氛中进行约120分钟热处理即可获得具有耐高温表面绝缘的FeCrAl电热合金制品。

实施例3、本发明所提供的制备方法为：首先将FeCrAl电热合金制品进行除油除锈处理后漂洗干净；其次将漂洗后的制品浸入到含有重量比为1-5％水合氢氧化铝、万分之5的含铈稀土化合物的溶胶-凝胶体里，约16分钟后取出烘干；最后在850-950℃之间于保护气氛中进行约160分钟热处理即可获得具有耐高温表面绝缘的FeCrAl电热合金制品。