[发明专利]耐腐蚀散热片和耐腐蚀发热片

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐腐蚀散热片和耐腐蚀发热片。

背景技术

现有的电散热片主要有金属基板散热片和陶瓷基板散热片，金属基板散热片大多采用铝及铝合金基板、铜基板、不锈钢基板与绝缘层结合组成的散热元件，有的散热片采用铸铝扩大换热面积，也有的散热片利用导热系数大的石墨扩大换热面积，达到增大换热效率的目的。

现有中低温电换热器领域的散热片存在以下缺点，电热管式散热器散热面积较小，不均匀，局部易过热，液体换热极易结水垢，且体积大，热惯性大，温度感应元件反应速度相对较慢，效率相对较低，由于热量过于集中寿命短。

现有片状电散热片工作面板由于大多采用铝及铝合金基板、铜基板、普通不锈钢基板，随着经济发展，环境污染加剧，但人们随着社会进步对食品安全卫生的要求日益提高，现有的电散热片工作面板存在耐腐蚀性能不够理想或与绝缘层结合性能不佳，难以满足中低温电加热的使用要求，尤其是耐腐蚀性能随着温度升高而下降，因此，对于作为电换热器散热工作面的金属来说，耐高温腐蚀性能非常重要。普通铁素体不锈钢因耐腐蚀性能不理想使应用受到局限；普通不锈钢如常用的304不锈钢，其点腐蚀指数(PREN)只有18，热膨胀系数较大，与导电油墨或导电浆料采用丝网印刷工艺成型的电热元件结合，抗热冲击性能差，极易因电压波动及加热环境变化而损坏，而且成本高，实际推广受到严重影响；普通马氏体不锈钢则焊接性能差，加工较困难。

发明内容

本发明首先所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种具有安全卫生、适应腐蚀环境尤其是加热状态下的腐蚀环境、抗热冲击能力强的耐腐蚀散热片。为此，本发明采用以下技术方案：它包括作为散热元件的奥氏体·铁素体型不锈钢板和作为绝缘元件的层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷，所述作为散热元件的奥氏体·铁素体型不锈钢板和所述作为绝缘元件的层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷之间紧密结合在一起。

本发明另一个所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种具有安全卫生、适应腐蚀环境尤其是加热状态下的腐蚀环境、抗热冲击能力强的耐腐蚀发热片。为此，本发明采用以下技术方案：它包括作为散热元件的奥氏体·铁素体型不锈钢板、作为绝缘元件的层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷、热生成元件，所述作为散热元件的奥氏体·铁素体型不锈钢板和所述作为绝缘元件的层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷之间、所述作为绝缘元件的层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷和所述热生成元件之间紧密结合在一起。

本发明经过大量实验发现采用奥氏体·铁素体型不锈钢板作为散热元件与所述作为绝缘元件的层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷一起经过烧结，两者之间具有良好的结合性能，结合强度远远超过玻璃陶瓷基多相复合陶瓷与普通奥氏体不锈钢的结合，同时奥氏体·铁素体型不锈钢板比普通奥氏体型不锈钢板具有更好的耐点腐蚀性能，而作为绝缘元件的层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷具有良好的绝缘性能，两者组合可制成一种具有优良耐点腐蚀性能和良好绝缘性能的耐腐蚀散热片（奥氏体·铁素体型不锈钢板和层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷组成的复合板）。本发明通过层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷与奥氏体·铁素体型不锈钢板的结合，为奥氏体·铁素体型不锈钢板的应用开辟了一个新的途径。所制成的耐腐蚀散热片（奥氏体·铁素体型不锈钢板和层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷组成的复合板）再通过层状玻璃陶瓷基多相复合陶瓷绝缘层与热生成元件的结合，可组合制成一种新型的具有优良耐点腐蚀性能和良好绝缘性能的发热片，适合于在中低温电加热领域尤其是腐蚀环境电加热领域的应用。

在采用了上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：

为降低成本，本发明采用的奥氏体·铁素体型不锈钢板也可为奥氏体·铁素体型不锈钢复合板。所述奥氏体·铁素体型不锈钢复合板为奥氏体·铁素体型不锈钢板和其它金属板上下平面叠放通过焊接而复合成的板。

本发明所采用的奥氏体·铁素体型不锈钢板又称双相不锈钢板，具有优良的耐点腐蚀性能。目前食品行业作为散热元件普遍使用的304不锈钢板的点腐蚀指数(PREN)为18，而本发明所采用的奥氏体·铁素体型不锈钢板的点腐蚀指数(PREN)一般 ≥24，耐腐蚀性能有了显著提高，尤其是加热状态下的耐腐蚀性能优良。所述不锈钢的点腐蚀指数PREN=%铬（Cr）+3.3%×钼（Mo）+20×%氮（N），是表示不锈钢耐点蚀性能的一个重要指标。