CN101854749B - 氮化硅发热体及其制作方法 - Google Patents

氮化硅发热体及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101854749B
CN101854749B CN200910048864XA CN200910048864A CN101854749B CN 101854749 B CN101854749 B CN 101854749B CN 200910048864X A CN200910048864X A CN 200910048864XA CN 200910048864 A CN200910048864 A CN 200910048864A CN 101854749 B CN101854749 B CN 101854749B
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon nitride
powder
carrier
weight
tungsten filament
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200910048864XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101854749A (zh
Inventor
陈长明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Meigong fine ceramic technology Co.,Ltd.
Original Assignee
SHANGHAI HANYUAN SPEICAL CERAMICS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI HANYUAN SPEICAL CERAMICS CO Ltd filed Critical SHANGHAI HANYUAN SPEICAL CERAMICS CO Ltd
Priority to CN200910048864XA priority Critical patent/CN101854749B/zh
Publication of CN101854749A publication Critical patent/CN101854749A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101854749B publication Critical patent/CN101854749B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

本发明提供了一种氮化硅发热体及其制作方法。氮化硅发热体包括载体、带电极的发热钨丝和导线，载体由氮化硅粉85％-93％重量、氧化钇粉0.4％-6％重量、氧化镧粉1.5％-10％重量和氧化铝粉0.1％-12％重量制备而成，发热钨丝嵌装在载体中，发热钨丝电极设置在载体的一端，导线与发热钨丝电极焊接相连。氮化硅发热体的制作方法包括制作氮化硅素坯、制作氮化硅发热体基体、焊接导线等步骤。本发明的氮化硅发热体的载体由氮化硅粉、氧化铝粉、氧化钇粉、氧化镧粉混合制作而成，其高温(1300℃以上)断裂韧性高于由氮化硅粉、氧化钇粉、氧化铝粉混合制作而成的载体，制作过程中用蒸馏水代替无水乙醇作混粉调和剂，可降低制品成本，改善环境安全隐患。

Description

氮化硅发热体及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种电热元件，特别涉及一种氮化硅发热体及其制作方法。
背景技术
目前使用的氮化硅发热体基体材料采用的是氧化铝、氧化钇和氮化硅。此基体材料高温下断裂韧性低。所制产品在使用过程中容易出现基体断裂，影响产品的使用寿命。发热体在制造过程中，混料时调和剂采用无水乙醇，制造成本高，安全隐患大。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种新的氮化硅发热体及其制作方法。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种氮化硅发热体，包括载体、带电极的发热钨丝和导线，载体由氮化硅粉85％-93％重量、氧化钇粉0.4％-6％重量、氧化镧粉1.5％-10％重量和氧化铝粉0.1％-12％重量制备而成，发热钨丝嵌装在载体中，发热钨丝电极设置在载体的一端，导线与发热钨丝电极焊接相连。
所述的载体的一端设有一个凹槽，所述的发热钨丝电极设置在该凹槽的槽口上。
一种氮化硅发热体的制作方法，包括以下步骤：
A、制作氮化硅素坯
将氮化硅粉85％-93％重量、氧化钇粉0.4％-6％重量、氧化镧粉1.5％-10％重量和氧化铝粉0.1％-12％重量，加入适量蒸馏水球磨混合均匀后，经烘干、过筛得到混合好的粉料，取素坯重量二分之一的粉料倒入素坯模中，刮平后放入钨丝，再加上另一半粉料，刮平后放上压头，经60吨压机压制成氮化硅素坯；
B、制作氮化硅发热体基体
将步骤A所得氮化硅素坯多块分别用两块石墨垫板从上下夹住组成叠层，然后将多个叠层叠放在一起，四周用石墨挡板将叠层包覆在内，放到模具中压紧，置于真空热压炉中烧结压制成型，待炉温冷至室温取出分离，每块氮化硅素坯即热压烧结成一块氮化硅发热体基体；
C、焊接导线
将氮化硅发热体基体包含发热钨丝电极的一端打磨至露出电极，将导线与电极焊接相连，即成为氮化硅发热体产品。
步骤B所述的制作氮化硅发热体基体的具体作法是：由室温在60分钟内加热至1500℃，然后施加10吨压力；再在40分钟内加热至1680℃，然后将压力增加到30吨；再在20分钟内加热至1850℃，维持30吨压力不变并在1850℃下继续加热30分钟；烧结开始时保持真空，温度升到1500℃后充氮气保护。
本发明的氮化硅发热体的载体由氮化硅粉、氧化铝粉、氧化钇粉、氧化镧粉混合制作而成，其高温(1300℃以上)断裂韧性高于由氮化硅粉、氧化钇粉、氧化铝粉混合制作而成的载体，制作过程中用蒸馏水代替无水乙醇作混粉稀释剂，可降低制品成品，改善环境安全隐患。
附图说明
图1是本发明中的氮化硅发热体的局部剖视结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明中的氮化硅发热体，包括载体1、带电极2的发热钨丝3和导线4，载体1由氮化硅粉85％-93％重量、氧化钇粉0.4％-6％重量、氧化镧粉1.5％-10％重量和氧化铝粉0.1％-12％重量制备而成，在载体的一端设有一个凹槽11，发热钨丝3嵌装在载体1中，发热钨丝电极2设置在载体带凹槽的一端的槽口上，导线4与发热钨丝电极2焊接相连。
本发明氮化硅发热体及其制作方法可通过以下实施例进一步说明：
实施例1
取氮化硅粉90克、氧化钇粉3克、氧化镧粉4克和氧化铝粉3克放入尼龙桶内，并加入蒸馏水、氮化硅球、球磨4-20小时，然后倒入容器，放入烘箱中烘干，过筛出粉料待用。取素坯二分之一重量的粉料倒入素坯模中，然后刮平，将钨丝放入模中，再加入另一半粉料刮平后将上压头放入素坯模，用60吨压机将模内粉料压成密度达45-50％的氮化硅素坯。
然后将上述氮化硅素坯多块分别用两块石墨垫板从上下夹住组成叠层，将多个叠层叠放在一起，四周用石墨挡板将叠层包覆在内，放到模具中压紧，置于真空热压炉中热压烧结，待炉温冷至室温取出分离，每块氮化硅素坯即热压烧结成一块氮化硅发热体基体。具体作法是：由室温在60分钟内加热至1500℃，然后施加10吨压力；再在40分钟内加热至1680℃，然后将压力增加到30吨；再在20分钟内加热至1850℃，维持30吨压力不变并在1850℃下继续加热30分钟；烧结开始时保持真空，温度升到1500℃后充氮气保护。
最后将氮化硅发热体基体包含发热钨丝电极的一端打磨至露出电极，将导线与电极焊接相连，即成为本发明的一种氮化硅发热体产品。
实施例2
制作步骤同实施例1，不同的是，氮化硅粉为85克，氧化钇粉为5克，氧化镧粉为9克，氧化铝粉为1克。
实施例3
制作步骤同实施例1，不同的是，氮化硅粉为87克，氧化钇粉为1克，氧化镧粉为2克，氧化铝粉为10克。
实施例4
制作步骤同实施例1，不同的是，氮化硅粉为92克，氧化钇粉为2克，氧化镧粉为5.5克，氧化铝粉为0.5克。
本发明的氮化硅发热体载体是用氮化硅、氧化镧、氧化钇、氧化铝粉混合经热压烧结而成，此材料高温断裂韧性高，可提高发热体的使用寿命，混料调和剂用蒸馏水取代无水乙醇，可降低成本，减少安全隐患。

Claims (1)

1.一种氮化硅发热体，其特征在于：包括载体、带电极的发热钨丝和导线，载体由氮化硅粉85％-93％重量、氧化钇粉0.4％-6％重量、氧化镧粉1.5％-10％重量和氧化铝粉0.1％-12％重量制备而成，发热钨丝嵌装在载体中，发热钨丝电极设置在载体的一端，导线与发热钨丝电极焊接相连；
上述氮化硅发热体的制作方法包括以下步骤：
A、制作氮化硅素坯
将氮化硅粉85％-93％重量、氧化钇粉0.4％-6％重量、氧化镧粉1.5％-10％重量和氧化铝粉0.1％-12％重量，加入适量蒸馏水球磨混合均匀后，经烘干、过筛得到混合好的粉料，取素坯重量二分之一的粉料倒入素坯模中，刮平后放入钨丝，再加上另一半粉料，刮平后放上压头，经60吨压机压制成氮化硅素坯；
B、制作氮化硅发热体基体
将步骤A所得氮化硅素坯多块分别用两块石墨垫板从上下夹住组成叠层，然后将多个叠层叠放在一起，四周用石墨挡板将叠层包覆在内，放到模具中压紧，置于真空热压炉中热压烧结，待炉温冷至室温取出分离，每块氮化硅素坯即热压烧结成一块氮化硅发热体基体；
C、焊接导线
将氮化硅发热体基体包含发热钨丝电极的一端打磨至露出电极，将导线与电极焊接相连，即成为氮化硅发热体产品。
步骤B所述的热压烧结的具体作法是：由室温在60分钟内加热至1500℃，然后施加10吨压力；再在40分钟内加热至1680℃，然后将压力增加到30吨；再在20分钟内加热至1850℃，维持30吨压力不变并在1850℃下继续加热30分钟；烧结开始时保持真空，温度升到1500℃后充氮气保护。
CN200910048864XA 2009-04-03 2009-04-03 氮化硅发热体及其制作方法 Active CN101854749B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910048864XA CN101854749B (zh) 2009-04-03 2009-04-03 氮化硅发热体及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910048864XA CN101854749B (zh) 2009-04-03 2009-04-03 氮化硅发热体及其制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101854749A CN101854749A (zh) 2010-10-06
CN101854749B true CN101854749B (zh) 2012-01-11

Family

ID=42805942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910048864XA Active CN101854749B (zh) 2009-04-03 2009-04-03 氮化硅发热体及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101854749B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9781774B1 (en) 2014-08-05 2017-10-03 Spex Sample Prep, Llc Heating element and fusion furnace comprising same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102595665B (zh) * 2012-02-28 2014-07-09 威海兴泰金属制造有限公司 氮化硅加热片及其制造方法
CN102612180B (zh) * 2012-03-22 2014-07-02 广州石潮特种陶瓷制造有限公司 干点型氮化硅电热元件及其制造方法
CN109245721B (zh) * 2018-11-14 2021-04-06 河海大学 一种热光伏电池性能测试设备
CN110280880B (zh) * 2019-07-03 2021-03-23 内蒙古工业大学 6061-t6铝合金与trip980高强钢异种合金电阻点焊方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85100510A (zh) * 1985-04-01 1986-08-13 中国科学院上海硅酸盐研究所 含有氧化钇、氧化镧和氧化铝的氮化硅陶瓷及制造方法
CN2147362Y (zh) * 1992-11-14 1993-11-24 苗志臻 氮化硅陶瓷火焰进气预热装置
CN201018680Y (zh) * 2007-02-16 2008-02-06 陈成云 精陶加热装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85100510A (zh) * 1985-04-01 1986-08-13 中国科学院上海硅酸盐研究所 含有氧化钇、氧化镧和氧化铝的氮化硅陶瓷及制造方法
CN2147362Y (zh) * 1992-11-14 1993-11-24 苗志臻 氮化硅陶瓷火焰进气预热装置
CN201018680Y (zh) * 2007-02-16 2008-02-06 陈成云 精陶加热装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9781774B1 (en) 2014-08-05 2017-10-03 Spex Sample Prep, Llc Heating element and fusion furnace comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
CN101854749A (zh) 2010-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101854749B (zh) 氮化硅发热体及其制作方法
CN101913879B (zh) 氮化硅材料及其制备方法和氮化硅发热器件及其制备方法
CN101962297A (zh) 一种多晶硅还原炉用氮化硅陶瓷环的制备方法
CN115073152B (zh) 层压陶瓷复合材料及制备方法和铬酸镧陶瓷及制作工艺
CN107857261A (zh) 一种核石墨材料的制备方法
CN108298968A (zh) 一种耐高温隔热陶瓷加工工艺
CN101696105A (zh) 一种微波冶金透波陶瓷材料及其制备方法
CN201409232Y (zh) 氮化硅发热体
CN112919915B (zh) 一种sps有压烧结粉末压制氮化硅陶瓷异形刀具的方法
CN107963891A (zh) 一种单相氮化硅陶瓷材料及其微波烧结制备工艺
CN112028642B (zh) 氧化锆耐火材料及其制备方法
CN101696474A (zh) 一种含稀土氧化物强化相钛合金的粉末冶金制备方法
CN101846333B (zh) 碳氮化硅点火器及其制作方法
CN104195364A (zh) 钛基金属碳化物及其制备方法
CN104561726B (zh) 一种高韧性铝镁硼陶瓷及其制备方法
CN113284767B (zh) 侧面具有连续纯银层的银石墨电触头的制备方法
CN103024954A (zh) 一种氮化硅复合陶瓷发热体材料及其制备方法
CN107739953A (zh) 一种氧化铍基金属陶瓷材料及其制备方法
CN108149044A (zh) 一种氧化锆弥散强化铜合金的制备方法
CN103108420A (zh) 防结垢氮化硅陶瓷电热板及制作方法
CN106187182A (zh) Pzt基压电陶瓷的制备方法
CN107746276A (zh) 手机玻璃热弯氧化锆陶瓷模具的制备方法
CN1943920B (zh) 低压铸铝用升液管的制备方法
CN1180103C (zh) 酸洗掺杂钨粉生产金属钨条的方法
CN107500777B (zh) Pcbn刀具材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20190325

Address after: 063020 First Floor, Block B, Venture Center, Tangshan High-tech Zone, Hebei Province

Patentee after: Tangshan Zhengyi Technology Co., Ltd.

Address before: 201506 No. 198 Tongye Road, Jinshan Industrial Zone, Shanghai

Patentee before: Shanghai Hanyuan Speical Ceramics Co., Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200805

Address after: 198 TONGYE Road, Jinshan Industrial Zone, Jinshan District, Shanghai, 201506

Patentee after: SHANGHAI HANYUAN SPECIAL CERAMICS Co.,Ltd.

Address before: 063020 First Floor, Block B, Venture Center, Tangshan High-tech Zone, Hebei Province

Patentee before: Tangshan Zhengyi Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210813

Address after: 315000 room 3-1-302, No. 55, Fuye street, camel street, Zhenhai District, Ningbo City, Zhejiang Province

Patentee after: Zhejiang Meigong fine ceramic technology Co.,Ltd.

Address before: No. 198, TONGYE Road, Jinshan Industrial Zone, Jinshan District, Shanghai, 201506

Patentee before: SHANGHAI HANYUAN SPECIAL CERAMICS Co.,Ltd.