[发明专利]一种电热涂层及其制备方法

说明书

本发明提供一种电热涂层及其制备方法，包括依次连接的基体材料、绝缘涂层和发热涂层，所述的发热层材料为粉末状FeCrAlY，FeCrAlY中各元素的质量百分比为，Al7.0％～9.0％、Cr 23％～25％、Y 0.35％～0.65％，其余为Fe。本发明提出的电热涂层选用新型的铁铬铝系列合金粉末作为发热合金，通过热喷涂方式和发热材料相结合制造出新型的发热体，使得可以提高发热体的循环氧化寿命，最大限度的减少发热体体积，提高其热能利用效率，并使得发热体能更方便的应用到各方面环境氛围中。

技术领域：

本发明属于功能性涂层技术领域，具体涉及一种电热涂层及其制备方法。

背景技术：

电热合金是指利用物质的电阻特性发热的电阻合金。电热合金主要分为两大类：一类是铁铬铝合金，一类是镍铬合金。作为电热合金，这两种材料因为组织、成分不同而各有优缺点。与镍铬合金相比，铁铬铝合金具有以下优点：大气中使用温度高、使用寿命长、表面负荷高、抗氧化性能好、比重小、电阻率高、抗硫性能好、价格便宜。

在传统的电热合金产品中，发热体以热辐射形式进行热传递，导致热能利用率并不理想。

发明内容：

本发明的目的是提供一种电热涂层及其制备方法，本发明提出的电热涂层选用新型的铁铬铝系列合金作为发热合金，通过热喷涂方式和发热材料相结合制造出新型的发热体，使得可以提高发热体的循环氧化寿命，最大限度的减少发热体体积，提高其热能利用效率，并使得发热体能更方便的应用到各方面环境氛围中。

本发明的目的是提供了一种电热涂层，包括依次连接的基体材料、绝缘涂层和发热涂层，所述的发热涂层材料为粉末状FeCrAlY，所述的FeCrAlY中各元素的质量百分比为，Al(铝)7.0％～9.0％、Cr(铬)23％～25％、Y(钇)0.35％～0.65％，其余为Fe。本发明将新的发热材料铁铬合金(FeCrAlY)与基体相结合，生产出具有高电热转换效率和高热能利用率的的涂层结构的电热涂层。

本发明以热喷涂形式把粉末状的FeCrAlY在基体上制备面状发热体，使得发热体，绝缘涂层与基体能有机结合，热能可直接传递，大大提高了热能的利用效率。使用该发热涂层与绝缘涂层和基体材料结合得到的功能性涂层的循环氧化寿命得到很大提高；该功能性涂层为面状结构，面状结构使得功能性涂层体积小、重量轻，可以大面积持续供热；同时热能利用效率比其他形状的发热合金高，安全环保。

优选地，所述的绝缘涂层为氧化铝涂层。基体材料可以为任意材料，在本发明中优选基体材料为金属材料，进一步的，基体材料为不锈钢材料。

优选地，所述的绝缘涂层厚度为0.05～1mm，所述的发热涂层厚度为0.05～1mm。

本发明的另一个目的是提供一种电热涂层的制备方法，包括如下步骤：

(1)将基体材料进行去油和喷砂处理；

(2)通过等离子喷涂或爆炸喷涂工艺在经过步骤(1)处理后的基体材料上制备厚度0.05～1mm的绝缘涂层；

(3)通过超音速喷涂工艺或者等离子喷涂工艺在所述的绝缘涂层上制备厚度0.05～1mm的发热涂层。

步骤(1)中喷砂处理的具体步骤是，用白刚玉于0.2～0.7Mpa喷砂处理，喷砂距离为100～300mm，所述的白刚玉颗粒粒径为16～120目。使用水溶性溶剂对基体材料进行去油处理，水溶性溶剂可以为本领域技术人员通用的均可以，在本发明中优选水溶性溶剂为环保清洗剂，型号为FRB-111/20L。