[发明专利]快速升温陶瓷加热棒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及加热棒技术领域，尤其是一种快速升温陶瓷加热棒及其制备方法。

背景技术

传统陶瓷加热棒大多采用等径圆柱设计，如图1所示。生产工艺上普遍采用流延成型，厚膜丝网印刷发热电路，高温共烧结技术进行生产。该产品需要在一定功率下快速升温时，必须尽可能的减少等径圆柱的直径以提高升温速度。但是当直径小于2.5mm时，传统生产工艺难以实现，同时直径太小造成产品强度大幅度降低，不能满足后续装配和使用要求。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本发明提供了一种快速升温陶瓷加热棒及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种快速升温陶瓷加热棒，包括加热棒本体，加热棒本体内部为发热电路，外部设有绝缘层，所述加热棒本体发热端和主体端非中空，且采用非等径设计。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述发热端直径小于等于2.0mm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述主体端直径大于等于3.0mm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所示发热电路的发热线路端呈多道弯折的线状。

一种制备快速升温陶瓷加热棒的方法，其步骤如下：

（1）将热塑性有机粘结剂按以下过程制备：按照石蜡：热塑性树脂：硬脂酸=1.5:1:0.1重量比的比例准确称量各物料，投入用搅拌机中，加热至140℃，物料全部融化后搅拌2小时，取出物料冷却后切成小块备用；

（2）按照热塑性有机粘结剂：95氧化铝陶瓷粉料=25:75重量比的比例准确称量各物料，将热塑性有机粘结剂投入搅拌机中，加热至140℃，粘结剂全部融化，连续搅拌，分次逐渐缓慢加入95氧化铝陶瓷粉料，连续搅拌至物料均匀，将物料投入注射机机中成型，形成非等径坯体；

（3）用精密点胶机将普通钨电子浆料绘制在非等径的95氧化铝陶瓷坯体上，形成发热电路；

（4）将95氧化铝陶瓷粉体制备成绝缘电子浆料，浆料粘度控制在3000-5000mPa.s，用提拉的方法均匀的涂覆在发热电路上，形成绝缘层；

（5）绝缘层干燥后，坯体在氢气气氛，1600度高温烧结后，钎焊引线形成加热棒。

本发明的有益效果是，本发明采用分段非等径设计，可以满足快速升温要求，以满足产品总体强度要求，保证后续产品的装配和使用，发热电路采用点胶机将发热浆料直接旋转绘制在非等径的坯体上，提拉法涂覆绝缘层，相对于传统陶瓷加热棒的生产工艺，采用该工艺简单方便，精密快速。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是传统等径的加热棒结构示意图；

图2是本发明非等径加热棒的结构示意图；

图3是本发明发热电路结构示意图；

图4是本发明将发热电路安装在加热棒内的结构示意图；

图5是本发明绝缘层的结构示意图；

图中1、加热棒本体，11、发热电路，12、绝缘层，13、发热端，14、主体端。

具体实施方式

一种快速升温陶瓷加热棒，包括加热棒本体1，加热棒本体1内部为发热电路11，外部设有绝缘层12，所述加热棒本体1发热端13和主体端14非中空，且采用非等径设计。

下面结合附图和实施例一对本发明进一步说明。

如图2所示，发热端13和主体端14采用非等径设计，发热端13设计直径2.0mm，主体端14设计直径3.0mm。本实施例的发热端设计，可以满足快速升温要求。本实施例的主体端设计，可以满足产品总体强度要求，保证后续产品的装配和使用。本实施例为最佳实施例，既实现加热速度的提升，又保证了强度要求。

如图3、4所示，本发明的发热电路11由普通钨电子浆料绘制在非等径的95氧化铝陶瓷坯体上形成。发热电路的发热线路端呈多道弯折的线状，形成在加热棒的发热端13附近。本实施例的发热电路既能满足发热端的加热速度提升，又能保证在其在体积上的缩小化。

如图5所示，本发明的绝缘层12由95氧化铝陶瓷粉体制备成绝缘电子浆料，用提拉的方法均匀的涂覆在发热电路上形成。提拉法可以将该层的厚度控制在0.25mm以内，减小传热壁厚，提高加热速度。

为实现以上设计，本发明优选注射成型坯体，点胶机旋转绘制发热电路，提拉法涂覆绝缘层，最后高温共烧结技术进行制备加热棒。

其具体步骤如下：