[发明专利]一体压胚与烧结成型碳纤维/铜丝复合智能电热陶瓷板的制备方法

摘要

本发明涉及一体压胚与烧结成型碳纤维/铜丝复合智能电热陶瓷板的制备方法，其特征是首先以碳纤维/铜丝复合丝束为发热元件，采用一体压胚和烧结成型技术，制备了碳纤维/铜丝复合丝束发热智能电热陶瓷板。该电热陶瓷板由表面层、碳纤维/铜丝复合丝束发热层、微孔隔热基底层组成，其中，表面层和发热层含有导热性能优异的钛酸钡，有利于热量传递；隔热基底层含有很多微孔和隔热性能好的石棉。本发明的电热陶瓷板制备方法简单，易于推广，具有很好的应用前景。

主权项

1.一体压胚与烧结成型碳纤维/铜丝复合智能电热陶瓷板的制备方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：(1)石棉隔热基底层的制备：通过掺加隔热材料和造孔剂工艺配置的隔热基底层陶泥(粉)，然后平铺于胚体模具底层，其厚度为胚体模具总厚度的0.4～0.6；(2)发热层的制备：将碳纤维和铜丝直接接触，旋转捻成一股丝束，将碳纤维/铜丝复合丝束直接铺设在石棉隔热基底层陶泥(粉)上，并用胚体粉料均匀覆盖，其施料厚度为胚体模具总厚度的0.4～0.6，平整后压胚；(3)铺设方式与结构设计：把碳纤维/铜丝复合丝束以方环形绕线方式盘绕在石棉隔热基底层平面上；碳纤维/铜丝复合丝束电热层中的温度传感器预留空腔及导线槽规格及设计，针孔状温度传感器置于空腔内部，碳纤维/铜丝复合丝束电热线的两端预埋至电极端子孔位置，并由外接铜丝导线沿导线槽连接至智能数据控制装置；(4)压胚与烧结成型：分层布料完成后，在模具中进行压胚或定型，其中粉料胚体压胚条件为压强不低于30MPa，压胚或定型完成后出模得半成品，干燥后放入窑炉烧结得到成品，其烧结温度为1000～1400℃，烧结时间为1～3h；(5)表面层的制备：称取适量陶瓷釉料的原料，将称量好的陶瓷釉料原料放入到球磨机中进行球磨，球磨时间1～3h，然后加入占釉料总质量2～4％的葡萄糖，再次球磨1～3h，得到的釉浆施加在步骤(4)制备的陶瓷坯体上，经干燥后在1000～1400℃下烧结获得陶瓷板，优选地，烧成制度为常温～850℃，升温时长为10min，850℃～1100℃，升温时长为7min，1100℃保温10min，最后冷却15min，制得电热陶瓷板。