[发明专利]一种具有镶嵌结构的多孔陶瓷加热体的制备工艺

说明书

本发明公开了一种具有镶嵌结构的多孔陶瓷加热体的制备工艺，涉及化工产品技术领域；该工艺包括混料、球磨、脱泡、成型与干燥、烧结、灌浆、金属化烧结以及接电极；本发明的有益效果是：整个制造工艺简单，生产效率高，烧结温度低，利于实现规模化的生产；同时制得的多孔陶瓷加热体强度高、结构稳定，解决了现有技术中的多孔陶瓷加热体发热材料容易脱落的问题，而且镶嵌结构使得加热更为均匀。

技术领域

本发明涉及化工产品技术领域，更具体的说，本发明涉及一种具有镶嵌结构的多孔陶瓷加热体的制备工艺。

背景技术

多孔陶瓷是一种含有气孔的固体材料，一般来说，气孔在多孔陶瓷体中所占的体积分数在20%到95%之间。多孔陶瓷作为固液分离介质、液体的过滤净化、气体净化以及化学反应的催化剂载体等广泛应用在环保、化工、冶金医药及生物医学等领域。硅藻土是由统称为硅藻的单细胞藻类死亡以后的硅酸盐遗骸形成的,其本质是含水的非晶质SiO2，因其具有巨大的比表面、强大的吸附性以及表面电性等特点,在污水处理、各种填料、涂料添加剂等场合得到广泛应用。硅藻土来源广泛，价格低廉，本身就具有大量微孔，是制备多孔陶瓷的理想原料。

现有技术的多孔陶瓷加热体，一般其制造工艺较为复杂，不利于规模化的生产，同时，多孔陶瓷加热体发热材料容易脱落，加热不均匀。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有镶嵌结构的多孔陶瓷加热体的制备工艺，该工艺简单，通过该制备工艺制得的多孔陶瓷加热体，强度高，加热更为均匀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有镶嵌结构的多孔陶瓷加热体的制备工艺，其改进之处在于：该制备工艺包括以下的步骤：

A、混料：按质量百分比称取10-40%的硅藻土、20-40%的淀粉、0-2%的纳米二氧化硅溶液、30-50%的去离子水并混合搅拌均匀，制得陶瓷基体浆料；

按质量百分比称取20-50%的电阻浆料、20-40%的淀粉、10-30%的有机溶剂并混和搅拌均匀，制得有造孔剂的电阻浆料；

B、球磨：向步骤A中制得的陶瓷基体浆料加入研磨球，并放入球磨罐中进行湿法球磨，湿法球磨的时间为4-24h；

向步骤A中制得的电阻浆料加入研磨球，并放入球磨罐中进行湿法球磨，湿法球磨的时间为24-48h；

C、脱泡：将步骤B中湿法球磨后的陶瓷基体浆料在真空条件下进行脱泡；

将步骤B中湿法球磨后的电阻浆料在真空条件下进行脱泡；

D、成型与干燥：将步骤C中制得的陶瓷基体浆料用浇注机浇注制成所需形状的陶瓷基体，并将陶瓷基体进行干燥，以形成胚体；

E、烧结：将步骤D制得的坯体置于石墨坩埚中，并埋入隔离粉，此后用箱式炉将埋于隔离粉中的坯体在常压下进行烧结，烧结气氛为氧气，坯体烧结制得多孔陶瓷加热体基体半成品；

F、灌浆：将步骤E中制得的多孔陶瓷加热体基体半成品浸入由步骤C制得的电阻浆料中，电阻浆料充满了多孔陶瓷加热体基体的孔隙中；

G、金属化烧结：将步骤F中制得的具有多孔陶瓷加热体基体置于石墨坩埚中，此后放入箱式炉中进行电阻浆料的排淀粉和金属化烧结；

H、接电极：将步骤G中制得的加热体坯体两端进行表面镀镍处理，再于镀镍处理后的部位进行钎焊引出电极，制得多孔陶瓷加热体成品。

进一步的，所述的步骤E中，烧结时的升温速率为1-20℃/min，烧结温度为900-1400℃，保温时间为2-12h。

进一步的，所述的步骤G中，金属化烧结时的升温速率为1-5℃/min，金属化烧结温度为800-1000℃，时间为1-2h。