[发明专利]抗热震电热元件

说明书

本发明公开了一种抗热震电热元件，采用包括以下步骤的工艺制备得到：(1)预处理：除去电热元件表面油污，将清洁后的电热元件干燥处理；(2)配置涂层浆料：把涂层原料混合均匀后，充分搅拌，形成涂层浆料；(3)涂刷浆料：在步骤(1)处理后的电热元件表面均匀致密地涂刷浆料，形成涂层；(4)烧结：将涂刷浆料后的电热元件烧结。本发明所述抗热震电热元件，制作工艺简单，成本低，在电热元件表面涂覆了与底材结合牢固的保护涂层，提高了电热元件的安全性、抗氧化性和耐冲击性，有效提高了电热元件的使用温度，延长了电热元件的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电加热技术领域，尤其涉及一种抗热震电热元件。

背景技术

市场上的工业和民用电热器具的核心部件是电热元件。电热元件质量的好坏，寿命的长短取决于电热器具的使用性能和使用寿命。

为了在更高的温度场下长时间使用电热元件，采用涂层技术在电热元件的表层涂刷，涂层缓慢生成玻璃态物相，从而隔绝氧气和基体接触，因此从外部扩散入基体的氧气是很少的，从而达到高温抗氧化的效果。

可靠的、有效的、长时间高温抗氧化涂层必须具有以下特征：1、涂层的高温抗氧化性能必须优良，且涂层致密，能在腐蚀介质同碳化硅基体之间形成有效的屏蔽层；2、涂层与基体的结合性良好。若涂层与基体的结合较弱，则在外力或者内部热应力的作用下，涂层很容易剥落；3、涂层的抗热震性优良。若涂层的抗热震性不好，则涂层会因使用过程中温度的骤然变化而开裂，其氧化保护作用消失；4、涂层的化学稳定性好。涂层有一定的耐化学腐蚀性，否则环境的组成稍有变化，涂层就会被腐蚀而失效；5、涂层高温热稳定性好。在高温长时间工作中结构和性能不发生变化，不易挥发，不发生相转变，若涂层在服役期间发生结构变化，则往往会使涂层因结构变化引起的体积变化失效；6、涂层与基体材料之间的热膨胀系数差值尽量小。否则会由于温度变化导致热应力，引发裂纹萌生并扩展，最终涂层从基体上剥落。

在目前使用的涂层中，主要分为以下几类：玻璃涂层，高温合金金属涂层，高温陶瓷涂层和复合涂层。

发明内容

电热元件在加热和冷却过程中发生相变体积效应，使得电热元件基体开裂，造成氧化加剧。

有鉴于现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种抗热震电热元件，采用包括以下步骤的工艺制备得到：

(1)预处理：除去电热元件表面油污，将清洁后的电热元件干燥处理；

(2)配置涂层浆料：把涂层原料混合均匀后，充分搅拌，形成涂层浆料；

(3)涂刷浆料：在步骤(1)处理后的电热元件表面均匀致密地涂刷浆料，形成涂层；

(4)烧结：将涂刷浆料后的电热元件烧结。

本发明公开了一种抗热震电热元件，采用包括以下步骤的工艺制备得到：

(1)预处理：以无水乙醇作为溶剂，采用超声波清洗机除去电热元件表面油污，超声频率28～40kHz，超声温度0～80℃，将清洁后的电热元件于50～60℃干燥2～3小时；

(2)配置涂层浆料：把涂层原料混合均匀后，充分搅拌，形成涂层浆料；所述涂层原料的配比为：15～20g莫来石粉或者改性莫来石粉，20～30g红柱石粉，12～16g单质硅粉，12～16g碳化硅粉，7～8g氧化铝粉，20～25g糊精，40～70g水，0.1～0.3g分散剂，0.1～0.3g增稠剂、0.09～0.2g附着促进剂；

(3)涂刷浆料：在步骤(1)处理后的电热元件表面均匀致密地涂刷浆料，形成涂层；

(4)烧结：将涂刷浆料后的电热元件在空气氛围中于1300～1400℃烧结2～4小时。

所述电热元件，既可以采用市售的电热元件，也可以参考现有的文献、专利制备得到，如参考专利申请号201510043900.9的发明专利制备得到。