生活中不少家電都需要依靠其制熱部件進(jìn)行發(fā)熱,比如說(shuō)咖啡機(jī)、飲水機(jī)、烤箱等等。在過(guò)去,擔(dān)任這些加熱“大責(zé)”的制備部件,往往都是以金屬為基本的結(jié)構(gòu)原材料,在使用過(guò)程中,容易因長(zhǎng)期加熱而導(dǎo)致部件發(fā)生氧化,影響其使用壽命。
為了避免這些問(wèn)題的出現(xiàn),自然要尋找替代材料,氧化鋁陶瓷就是一個(gè)好選擇。通過(guò)在氧化鋁陶瓷上印刷電阻漿料后,經(jīng)過(guò)高溫共燒合成,電極、引線處理后,就能生成出新一代中低溫發(fā)熱元件——氧化鋁陶瓷發(fā)熱體。
氧化鋁陶瓷發(fā)熱體的主要原輔料
類型 | 材料名稱 | 理化性質(zhì) |
原料 | 氧化鋁 | 兩性氧化物,難溶于水及非極性有機(jī)溶劑,熔點(diǎn)2050℃,含量一般為93~96%之間 |
二氧化硅 | 常溫下為固體,不溶于水 | |
中性化合物,基本不溶于水,溶于酸 | ||
高嶺土 | 熔點(diǎn)約1785℃,具有可塑性,濕土能塑成各種形狀而不破碎 | |
滑石 | 質(zhì)軟,絕熱及絕緣性強(qiáng) | |
輔料 | 石蠟 | 蠟狀固體,是一種很好的儲(chǔ)熱材料,比熱容為2.14~2.9J/(kg·K) |
聚乙烯醇 | 水溶性聚合物,不溶于汽油、煤油、植物油等 |
一、工作原理
氧化鋁陶瓷發(fā)熱體使用的是目前流行的電阻加熱原理設(shè)計(jì),即當(dāng)電流通過(guò)發(fā)熱絲線路時(shí),發(fā)熱絲線路會(huì)發(fā)熱,而且氧化鋁陶瓷發(fā)熱體具有金屬正溫度特性,產(chǎn)品阻值會(huì)隨著溫度上升而增大,從而降低產(chǎn)品的實(shí)際使用功率,同時(shí)不會(huì)影響加熱效果。
氧化鋁陶瓷片通電發(fā)熱狀況
二、分類及應(yīng)用
目前氧化鋁陶瓷發(fā)熱體最常見(jiàn)的有:陶瓷電熱管、陶瓷發(fā)熱盤(pán)、陶瓷發(fā)熱片、陶瓷電熱圈等,可根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同,選擇不同的形狀樣式。它們的共同特點(diǎn)是電轉(zhuǎn)換效率高、加熱速度快、耐高溫耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)等。
應(yīng)用上,陶瓷發(fā)熱件主要應(yīng)用在:家用電熱電器方面——小型溫風(fēng)取曖器、電吹風(fēng)、干衣機(jī)、暖氣機(jī)、冷暖手機(jī)、干燥器、電熱夾板、電熨斗、電烙鐵、直發(fā)器、卷發(fā)燙發(fā)器、電子保溫瓶、保溫柜、電熱炊具、座便陶瓷加熱器、熱水器等;工業(yè)方面——工業(yè)烘工設(shè)備,電熱粘合器、水油及酸堿液體加熱器等;在電子行業(yè)方面——小型專用晶體器件恒溫槽;在醫(yī)療方面如紅外理療儀,靜脈注射液加熱器等。
三、制備要點(diǎn)
以氧化鋁陶瓷加熱片為例——在許多大功率的應(yīng)用場(chǎng)合下,對(duì)氧化鋁加熱片有著極高的質(zhì)量要求,尤其是其抗熱震性。材料的抗熱震性能取決于材料內(nèi)部熱應(yīng)力,幾何形狀和環(huán)境介質(zhì)等因素的影響,所以陶瓷材料的抗熱震性能必將是其力學(xué)、熱學(xué)性能對(duì)應(yīng)于各種受熱條件及其外界約束的綜合表現(xiàn)。
由于氧化鋁陶瓷發(fā)熱片的制備是將發(fā)熱電阻漿料按照發(fā)熱電路設(shè)計(jì)要求印刷于陶瓷生坯上,然后再多層疊合共燒成一體,因此氧化鋁陶瓷加熱片的抗熱震性,除了與氧化鋁陶瓷本身性能有關(guān)外,還與電阻醬料與氧化鋁陶瓷的結(jié)合能力、發(fā)熱線路發(fā)熱均勻性、網(wǎng)版印刷過(guò)程及燒結(jié)過(guò)程的殘余應(yīng)力及其分布、安裝使用受力等諸多條件都有著不可忽視的關(guān)聯(lián)性,如印刷線路設(shè)計(jì)應(yīng)使得發(fā)熱時(shí)的溫度梯度盡可能小,不容易形成熱應(yīng)力集中效應(yīng),否則加熱片容易炸裂等。
炸裂的氧化鋁陶瓷加熱片
小小的氧化鋁陶瓷加熱件,既符合環(huán)保要求、不含鉛、鎘、汞、多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚等有害物質(zhì),又有耐腐蝕耐高溫、壽命長(zhǎng)、高效節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn),在將來(lái)它一定能夠更廣泛的應(yīng)用,為我們的生活持續(xù)帶來(lái)溫暖。
粉體圈 小榆整理
作者:粉體圈
總閱讀量:4332供應(yīng)信息
采購(gòu)需求