[发明专利]一种热喷涂电热器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明具体是一种热喷涂电热器件及其制备方法。

背景技术

热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。利用由燃料气或电弧等提供的能量。

热喷涂技术在航天技术中已经被广泛应用，且已逐渐开始应用于汽车上，这种技术的优点是隔热效果好、能承受高温和高压、工艺成熟、质量稳定；为达到低散热的目标，可对发动机燃烧室部件进行陶瓷热喷涂，如活塞顶喷的氧化锆、缸套喷的氧化锆等，经过这种处理的发动机可以降低散热损失、减轻发动机自身质量、减小发动机尺寸、减少燃油消耗量。随着技术的发展进步，热喷涂技术将会更广泛的应用于各行各业。

电热器件电热元件产品类别繁多，包括电热合金、电热材料、微波加热装置、电磁感应热装置、电热线、电热板、电热带、电热缆、电热盘、电热偶、电加热圈、电热棒、电伴热带、电加热芯、云母发热片、陶瓷发热片、钨钼制品、硅碳棒、钼粉、钨条、电热丝，和网带等品种。其都是三维结构，体积大，材料消耗多，成本高，加热效率低。

膜发热电热器件通常采用厚膜工艺，现有厚膜电热器件介质层主要在不锈钢基材、陶瓷基材、玻璃基材上通过反复丝印/烧结玻璃釉料完成，生产效率低、成本高，并且产品缺陷难以控制、材料选择范围有限、性能难以提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热喷涂电热器件及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种热喷涂电热器件，包括基材、绝缘层、电热层和封装层，所述封装层通过电弧喷涂、等离子喷涂或火焰喷涂方式固定在基材的表面，电热层通过电弧喷涂、等离子喷涂或火焰喷涂方式固定在绝缘层的表面，封装层通过电弧喷涂、等离子喷涂或火焰喷涂方式固定在电热层的表面。

作为本发明进一步的方案：所述基材为采用包括金属及其合金或氧化物或碳化物或氮化物、陶瓷、玻璃和塑料中的至少两种的组合物制成。

作为本发明再进一步的方案：所述绝缘层和封装层为采用包括陶瓷、氧化物、玻璃和塑料中的至少两种的组合物制成。

作为本发明再进一步的方案：所述电热层为采用包括金属及其合金、陶瓷和碳材料中的至少两种的组合物制成。

一种热喷涂电热器件的制备方法，包括以下步骤：

(1)将基材清洗干净，烘干待用；

(2)将上述基材置于热喷涂设备工位，启动热喷涂设备并分别喷涂绝缘层材料，形成厚度为1-5000μm的绝缘层；

(3)在步骤(2)得到的绝缘层表面继续喷涂电热材料，形成厚度为1-5000μm的电热层；

(4)在步骤(3)得到的电热层表面继续喷涂封装材料，形成厚度为1-5000μm的封装层。

所述热喷涂设备的工艺参数为，输出功率200w～400kw，热喷涂送粉压力0.1～5MPa，送粉精度±0.1～±1％，送粉量0～0.5kg/min。

所述涂绝缘层材料、电热材料和封装层材料粉末的粒径值为0.5-50μm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用热喷涂技术替代现有厚膜电热电阻层制备工艺，减轻了电热器件的重量，降低了材料成本；且有效地提高了生产效率和产品的合格率。

附图说明

图1为一种热喷涂电热器件的结构示意图。

图中：1-基材、2-绝缘层、3-电热层、4-封装层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种热喷涂电热器件，包括基材1、绝缘层2、电热层3和封装层4，所述封装层2通过电弧喷涂、等离子喷涂或火焰喷涂方式固定在基材1的表面，电热层3通过电弧喷涂、等离子喷涂或火焰喷涂方式固定在绝缘层2的表面，封装层4通过电弧喷涂、等离子喷涂或火焰喷涂方式固定在电热层3的表面。

所述基材1为采用包括金属及其合金或氧化物或碳化物或氮化物、陶瓷、玻璃和塑料中的至少两种的组合物制成。