[实用新型]碳纤维液体加热片

说明书

技术领域

本实用新型属于制热、换热装置技术领域，具体涉及一种碳纤维液体加热片。

背景技术

目前碳纤维加热器，为了防止碳纤维高温氧化烧废，将碳纤维放置于石英玻璃管内进行抽真空。这种结构的碳纤维加热器主要靠碳纤维发出红外线辐射加热空气。当这种加热器用于直接加热液体时，石英玻璃管接触水，高温易产生水垢，是玻璃表面受热不均产生破裂，寿命短，不适合加热液体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种碳纤维液体加热片。该加热片能够实现均匀加热、升温速度快、不结垢，热效率高，稳定性好并且使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本发明的碳纤维液体加热片，包括碳纤维加热体，在碳纤维加热体外围设有耐高温绝缘层，碳纤维加热体和耐高温绝缘层复合为一体，耐高温绝缘层将碳纤维加热体包裹在其中。

所述的耐高温绝缘层为氮化铝陶瓷绝缘层。

所述的碳纤维加热体由云母片和螺旋缠绕在其上的碳纤维丝组成，碳纤维丝固化在云母片上。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果如下：

1、密封、高绝缘、无漏电。

   将碳纤维密封在2～3mm厚的氮化铝陶瓷里面，使碳纤维在隔绝空（氧）气环境下工作。氮化铝陶瓷是一种具有高电阻率以及低介电常数和介电损耗电学性能，用2500伏特绝缘电子表测量，其对地绝缘电阻大于500兆欧以上。

2、加热速度快

碳纤维加热温度约为300～350℃，使用氮化铝陶瓷绝缘体是一种耐高温1500℃以上高导热性材料，其导热系数约在200~250W/m.K，其导热性能相当于铝合金。所以通电后，能够迅速将碳纤维产生热量直接传递给水。

3、寿命长、热量损失小、节能效果显著

由于氮化铝陶瓷，具有密封防水、耐酸碱性腐蚀、耐热震等功能，使用时可以直接浸泡在水里，与水接触散热面积大。按6KW至8KW来计算，每平方厘米只承担3~5W散热功率，所以其使用寿命约2万多小时左右，约为一般电阻式加热器寿命三倍多。与电阻式加热器产品相比可以节约10～15%的电能。所以用碳纤维非金属材料逐步取代电阻式金属材料，是经济实用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型使用时的装配示意图。

图中，1.电极片，2.碳纤维丝，3.云母片，4.氮化铝陶瓷绝缘层，5.法兰盘，6.密封圈。

具体实施方式

本发明的碳纤维液体加热片，包括碳纤维加热体，在碳纤维加热体外围设有耐高温绝缘层4，碳纤维加热体和耐高温绝缘层4复合为一体，耐高温绝缘层4将碳纤维加热体包裹在其中。

所述的耐高温绝缘层为氮化铝陶瓷绝缘层。

所述的碳纤维加热体由云母片3和螺旋缠绕在其上的碳纤维丝2组成，碳纤维丝2固化在云母片上。

组装方式：

1、按功率计算好使用碳纤维丝的长度，在碳纤维丝的两头各装一个电极片。

2、云母片两面均涂上厚度约为0.2mm厚的高温（耐温400℃以上）导热胶水QT6004T。

3、将已装好电极片的碳纤维丝，按一定的间距（间距必须大于碳纤维丝的直径1.2倍）和顺时针方向螺旋缠绕在云母片上。用夹子夹紧碳纤维线头，以防缠好碳纤维丝松散。 

4、将步骤3的半成品放入烘烤箱进行固化，固化时间约为60分钟，固化温度为250℃；通过固化，将碳纤维丝固定在云母片上。我们将上述方法所得到物体成为“碳纤维加热体”，其厚度约为2.5mm。

5、将氮化铝粉、高温导热胶水、催化剂等按一定比例进行混合搅拌均匀（下面简称为“氮化铝陶瓷胶泥”），放入炼胶机进行炼胶，并压成4mm厚薄片备用（其长、宽度根据功率而定），我们将薄片称为“氮化铝陶瓷胶片”。

6、在压制碳纤维加热片的专用卡具的凹槽涂布适量的脱模蜡，放入“氮化铝陶瓷胶片”，在“氮化铝陶瓷胶片”上面放置“碳纤维加热体”；在“碳纤维加热体”两端头放入氮化铝陶瓷胶泥（胶泥的厚度约为5mm），应注意一端留出电极片的长度（A处）约为15～17mm，密封长度（B处）约为18～20mm；另一端密封长度（C处）约为5～7mm 。

7、在步骤6的基础上，放入压制凸块（凸块表面应涂布适量脱模蜡），用液压床进行压制，将“碳纤维加热体”压入氮化铝陶瓷胶片里面约1～1.3mm左右。