[发明专利]一种用于陶瓷电热体的复合型材料

说明书

本发明公开了一种用于陶瓷电热体的复合型材料：复合型材料的制备成分包括氮化硅、二硅化钼、碳化硅、氧化钇、氧化铝和氧化镧。采用本发明的复合型材料，能够减小陶瓷电热体的冲击电流。

技术领域

本发明涉及一种复合型材料，尤其涉及可用于陶瓷电热体的复合型材料。

背景技术

陶瓷电热体作为一种导体材料，可将其作为点火机构的电热体使用，通过陶瓷在通电瞬间达到的极高温度，进行点火或加热。可应用在发动机点火、燃气灶点火、热水器点火、红外辐射源、氧传感器加热、烙铁头加热等等领域。陶瓷材料的电热体具有启动快、耐高温、耐腐蚀、强度高寿命长等优势。

在中国专利CN100484337C中公开了一种多层圆形陶瓷电热体及其制备工艺，并具体公开了陶瓷电热体的电阻层、绝缘层及导电层的组成成分包含Si₃N₄、Al₂O₃、Y₂O₃、MoSi₂四种成分；Si₃N₄作用为形成网状组织结构，Al₂O₃及Y₂O₃作用为调节网状组织，MoSi₂作用为形成导电发热材料。

通过上述成分制备的陶瓷电热体反应速度快、温度高、达到预期温度的时间段，使用寿命长，制作工艺的成品率高，制造成本低。

但是上述专利中的制备材料所制备的复合型材料，在一些应用中依然存在以下问题：电阻温度系数大，冲击电流大，直接导致供电电源的成本增加，因电流/电阻变化速度快，在采用功率控制时算法复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冲击电流小的复合型材料，同时降低使用该材料制备的陶瓷电热体的应用成本。

为了实现上述目的，本发明是这样实现的：一种用于陶瓷电热体的复合型材料，其特征在于：复合型材料的制备成分包括氮化硅、二硅化钼、碳化硅、氧化钇、氧化铝和氧化镧。其中氮化硅、二硅化钼和碳化硅为主功能性材料，氧化铝、氧化钇和氧化镧为辅助性材料。

为进一步降低冲击电流，所述复合型材料的成分按以下比例制备：氮化硅、碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(200-900)：(50-900)：(500-2800)：(40-100)：(10-90)：(5-80)。

进一步的，复合型材料按以下材料份数制备而成：氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(300-800)：(400-900)：(800-2800)：(40-100)：(30-90)：(5- 80)。采用上述材料份数制备而成的复合型材料适合作为陶瓷电热体的发热层。

进一步的，复合型材料按以下材料份数制备而成：氮化硅：碳化硅：二硅化钼：氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(400-900)：(50-200)：(500-800)：(40-90)：(30-80)：(5-60)。采用上述材料份数制备而成的复合型材料适合作为陶瓷电热体的绝缘层。

进一步的，复合型材料按以下材料份数制备而成：氮化硅：碳化硅：二硅化钼、氧化钇：氧化镧：氧化铝＝(200-700)：(100-700)：(600-1500)：(40-80)：(10-70)：(5-50)。采用上述材料份数制备而成的复合型材料适合作为陶瓷电热体的导电层。

优选的，所述主功能性材料还包括碳化钨。

优选的，所述辅助性材料还包括氧化镱。

一种陶瓷电热体，采用上述所述的复合型材料制备而成。

有益效果：

采用本发明的复合型材料及陶瓷电热体，具有以下优势：