[发明专利]锰系埋入式红外加热元件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于烤漆、印染、造纸、皮革、纺织、木材、食品行业等加热烘干的锰系埋入式红外加热元件及生产方法，是属于红外及光电技术。

目前所使用的红外加热元件有以碳化硅为基底红外加热元件，此种惰性较大，热态电阻较小，使用时遇冷水易炸裂，法向全发射率较低，电热转换效率较低，使用寿命较短。以金属管为基底的红外加热元件：涂层易脱落，法向全发射率较小，氧化镁热态电阻较小并易击穿，使用寿命也较短;乳白石英红外加热元件：耐冷热冲击性能较差，使用时遇冷水易于炸裂，使用寿命较短;陶瓷红外加热元件：热态电阻较小，耐冷热冲击性能较差，使用时遇冷水也易炸裂，故使用寿命就较短;直热式红外加热元件：表面带电，使用不安全，接线部位易于损坏，耐冷热性能差，使用时遇冷水也易炸裂，使用寿命短。以上几种红外加热元件，工艺复杂，成本较高。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种结构、制造方法简单，法向发射率较高，耐冷热冲击性能佳，在正常使用温度时突然放入冷水中不炸裂，热态电阻大的锰系埋入式红外加热元件及工艺简单的制造方法。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：制造本发明的锰系埋入式红外加热元件，是由（重量%）30-80%锰石粉、10-40%氧化铝粉、5-30%的粘土粉、2-20%的碳化硅粉及埋入以上四种混料之中的电阻丝制成。

在电阻丝埋入混料之前，电阻丝的两端各与一个直径比电阻丝粗的电阻棒的不带螺纹的部分固接在一起，并埋入混料之中，电阻棒带螺纹的另一部分裸露在混料之外，以便制成成品后接线方便。混料中，锰石粉含氧化锰的量为：15-70%;混料的最佳配料比（重量%）：锰石粉45-67%;氧化铝粉20-35%;粘土粉10-20%;碳化硅粉3-7%。

本发明锰系埋入式红外加热元件的制造方法是：先把锰石进行焙烧，焙烧的温度为400℃-1050℃，焙烧的时间为3-4小时，焙烧好后，进行粉碎成80-120目的粒度，再按上述比例与80-120目的氧化铝粉、80-120目的粘土粉、80-120目的碳化硅粉混合后稍加水搅拌均匀，并闷放48-55小时，闷好后把混料放入模具中，同时把电阻丝以及电阻丝两端连接的部分电阻棒埋放在混料中，在100-350T压力下压制成型;把压制成型的毛坯凉干或烘干后，再把毛坯放入烧结炉中烧结，烧结时的温度为800℃-1250℃，最佳温度为1050℃-1150℃;烧结的时间为6-10小时，最佳烧结时间为8-9小时，就可制成不同规格的板状、棒状红外加热元件。

本发明的锰系埋入式红外加热元件具有法向全发射率高，耐冷热冲击性能佳，在正常使用温度（400℃-600℃）时突然放入冷水中不炸裂，热态电阻大，电热转换率高，使用寿命长等优点。其制造方法简单，效率高，无环境污染。

用下面的实施例进一步对本发明加以说明，但并不是限制本发明。

实施例1：

取粒度为120目，重量比为50%的锰石粉;取粒度为100目，重量比为25%的氧化铝粉;取粒度为100目，重量比为20%的粘土粉;取粒度为100目，重量比为5%的碳化硅粉，将以上四种料放入搅拌机中并加少量水用搅拌机拌匀，然后闷放48小时。把闷放后的混料和电阻丝一起放入成型模具中，电阻丝的两端各与一个直径比电阻丝阻的电阻棒不带螺纹的部分相接，并和电阻丝一起埋在混料中;电阻棒带螺纹的部分置于混料之外。在150T的压力下压制成毛坯，并把凉干或烘干后的毛坯放入烧结炉中，在1050℃的温度连续烧结8小时，即可生产出面积较小（长、宽在260mm以下）厚度为10-15mm的板状埋入式红外加热元件。

实施例2：

取粒度为110目，重量比为55%的锰石粉;取粒度为90目，重量比为29%的氧化铝粉;取粒度为90目，重量比为12%的粘土粉;取粒度为90目，重量比为4%的碳化硅粉。将以上四种料放入搅拌机中并加少量水用搅拌机拌匀，然后闷放50小时。把闷放后的混料和电阻丝一起放入成型模具中，电阻丝的两端各与一个直径比电阻丝粗的电阻棒不带螺纹的部分相接，并和电阻丝一起埋在混料中，电阻棒带螺纹的部分置于混料之外。在300T的压力下压制成毛坯，并把毛坯凉干或烘干。把凉干或烘干后的毛坯放入烧结炉中在1100℃的温度下连续烧结10小时，即可生产出面积较大（长、宽在260mm以上450mm以下）的厚度为20-25mm板状埋入式红外加热元件。

实施例3：

取粒度为100目，重量比为60%的锰石粉;取粒度为85目，重量比为27%的氧化铝粉;取粒度为85目，重量比为10%的粘土粉;取粒度为85目，重量比为3%的碳化硅粉。将以上四种料放入搅拌机中并加少量水用搅拌机拌匀，然后闷放52小时。把闷放后的混料和电阻丝一起放入成型模具中，电阻丝的两端各与一个直径比电阻丝粗的电阻棒不带螺纹的部分相接，并和电阻丝一起埋在混料中，电阻棒带螺纹的部分置于混料之外。在350T的压力下压制成毛坯，并把毛坯凉干或烘干。把凉干或烘干后的毛坯放入烧结炉中在1150℃的温度下连续烧结9小时，即可生产出长度为1000mm的棒状锰系埋入式红外加热元件。