CN102256392A

CN102256392A - 一种基于原位晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法

Info

Publication number: CN102256392A
Application number: CN2011101276528A
Authority: CN
Inventors: 何小洁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2011-11-23

Abstract

一种基于原位晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法及应用，添加Ba+、Si+等离子对95％氧化铝陶瓷材料的改性，经过印刷、烧结等工艺复合，与玻璃板永久制成一个整体而形成一层无机导电电阻层，通电发热后发出红外热量，形成热辐射源和传导、对流方式进行加热，从而获得了制备先进的微晶玻璃发热板并实际应用于电热水壶。

Description

一种基于原位晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法

技术领域

本发明属于微晶纳米陶瓷材料的改性技术应用领域，具体涉及到一种基于原位晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法。

背景技术

原位受控晶化技术，从工艺路线上彻底解决陶瓷粉末的来源、粉末的团聚与分散性、高温烧结时的致密化与晶粒长大等一系列传统陶瓷材料制备技术中难以解决的工程化问题，是最具产业化前景的高性能低成本纳米陶瓷制备新技术。

目前，精美、实用、方便、快捷的电热水壶开始走进千家万户，成为日常生活小家电用品。资料显示，以城镇居民30％的拥有率计算，电热水壶每年的市场容量应在3000万只以上，若以单价300元计，应有100亿元的市场份额。电热水壶如此巨大的市场，几乎使所有家电品牌都参与到电热水壶这一行业的竞争中。首先，在世界电热水壶消费最大的市场-欧洲，由于英国人有爱喝茶的习惯，其电热水壶的普及率已达80％～90％，居世界第一位，且更新换代的速度很快。而在几乎人人喝茶的中国，目前电热水壶的家庭拥有率尚不足3％。目前，全球有95％的电热水壶在中国完成制造过程。自上世纪90年代起，新宝、美的、亿龙等企业通过为欧洲品牌OEM生产而发展壮大，九阳、苏泊尔等上市本发明也凭借着品牌、渠道、资金等优势涉足电热水壶国内销售。众多企业的高调投入使中国电热水壶市场近年来实现了20％～30％的增长。据预测，2011年，中国将成为全球电热水壶消费第一大市场，约占全球市场总消费量的1/4。这对于电热水壶行业来说，市场前景十分可观。其次，我国饮水机的普及率很高，但由于饮水机存在体积大，水温不够高，无法达到对生水高温消毒，需重复加热，使用不当存在二次污染等问题，也为电热水壶行业提供了机会，随着我国经济水平的发展，所以在今后的几年中电热水壶市场慢慢会从城市普及到农村，加上电热水壶礼品市场的开发，优质电热水壶在国内外市场发展空间十分广阔，并成几何级速度增长。因此，一种基于原位受控晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法及应用为电热水壶产业的提高与升级换代提供了坚实的基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于原位晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法，本发明的技术方案是：

采用电热微晶玻璃发热板及其金属浆料的印刷与低温烧结技术，完全解决一般电热水壶底座分体、溅水后存在严重安全隐患、烧水有异味的难题。

电热水壶采用底盘加热方式的设计可以提供更大的功率，外形也更加美观。在国外，有近80％的消费者选择底盘式电热水壶，在中国市场，也有60％以上的电热水壶采用底盘式加热结构。针对电热水壶整机市场的这一需求变化，为弥补不锈钢塑胶电热水壶烧水有异味、底盘与杯体分离后的安全隐患问题，本发明创新性提供了电热微晶玻璃发热板及其金属浆料印刷技术，从而彻底解决了这一国际性的难题。

1、本发明巧妙利用低共熔点成分微晶玻璃特性，将设计成分的微晶玻璃作为烧结助剂，既可降低金属化层的烧成温度，又可改善金属化层的结合性能，从而开创出具有热稳定性优良的电热微晶玻璃发热板，其主要是将无机陶瓷、玻璃等多种材料和红外辐射材料经过印刷、烧结等工艺复合在微晶玻璃板的外表面，与玻璃板永久制成一个整体而形成一层无机导电电阻层，电阻层通电发热后发出红外热量，形成热辐射源通过传导、对流方式进行加热，从而获得了制备先进的微晶玻璃发热板并实际应用于电热水壶。

2、采用安全环保的温控器陶瓷装置，彻底解决电热水壶的自动断电控制。

温控器是电热水壶的核心零部件，由于电热水壶温控系统应用环境非常苛刻，整机生产企业通常会对所配装温控器的设计、材料应用、制造工艺以及配套整机适应性等方面提出较高要求。

本发明采用添加Ba+、Si+等离子对95％氧化铝陶瓷材料的改性，通过几百次的装置试验，整体解决了电热水壶在安全和功能上的最佳方案。用本发明生产的温控器装置的电热水壶，在正常工作状态下，水烧开后，温控器的蒸汽感应器件保证电热水壶能够自动感应断电；如果控制器的蒸汽感应断电功能失效，致使电热水壶继续通电加热，直至水全部烧干，温控系统还有干烧保护和高温热融断保护两重功能，全面实现安全保护。

3、微晶玻璃电热水壶性能特点：

a、微晶玻璃发热组件工作时无明火，不氧化，比普通电热丝等组件使用寿命长50倍；

b、整机组件采用微晶玻璃作为载体，膨胀系数小，红外辐射强，其远红外波长2～15um，有益人体健康；

c、发热组件采用面状加热方式，全面积加热，功率密度小，工作时最高耐温≤230℃；同时，组件耐冷热冲击性能好。

d、组件表面具有釉玻璃效果，色彩丰富多样，个性十足，永不褪色，极受消费者的喜爱。

4、本发明的微晶玻璃发热板实现了以下的技术指标：

名称	条件	性能指标
			电气强度	3750V/1min 0.5mA	无击穿闪络现象
使用寿命	200℃控温干烧	≥20000小时
			功率偏差		+5-10％
功率密度	有效发热面积	≤1.00W/CM2
			电源电压	交流/直流	均可
尺寸产品型号		可依用户要求灵活设计

具体实施方式

在95％氧化铝陶瓷材料中添加环比量为2g～200g的Ba+、Si+等离子，通过干压成型工艺加工成面状的发热组件体。将无机陶瓷、玻璃等多种材料和红外辐射材料经过印刷、烧结等工艺复合在微晶玻璃板的外表面，与玻璃板永久制成一个整体而形成一层无机导电电阻层，以提高致密度和介电性能；电阻层通电发热后发出红外热量，形成热辐射源通过传导、对流方式进行加热，从而获得制备先进的微晶玻璃电热水壶。

Claims

1.一种基于原位晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法，其特征在于添加Ba+、Si+等离子对95％氧化铝陶瓷材料的改性，经过印刷、烧结等工艺复合，与玻璃板永久制成一个整体而形成一层无机导电电阻层，通电发热后发出红外热量，形成热辐射源通过传导、对流方式进行加热，从而获得了制备先进的微晶玻璃发热板并实际应用于电热水壶。

2.根据权利要求1所述的一种基于原位晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法，其特征在于利用低共熔点成分微晶玻璃特性，将设计成分的微晶玻璃作为烧结助剂，既可降低金属化层的烧成温度，又可改善金属化层的结合性能，从而开创出具有热稳定性优良的电热微晶玻璃发热板。

3.根据权利要求1所述的一种基于原位晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法，采用添加Ba+、Si+等离子对95％氧化铝陶瓷材料的改性，其特征在用本发明生产的温控器装置的电热水壶，温控器的蒸汽感应器件使电热水壶能够自动感应断电。

4.根据权利要求1所述的一种基于原位晶化技术的微晶玻璃发热板的制备方法，其特征在于电气强度在3750V/1min 0.5mA条件下，无击穿闪络现象；200℃控温干烧条件下其使用寿命可达到≥20000h；功率偏差+5～10％；有效发热面积的功率密度≤1.00W/cm²；对电源电压无特殊要求，交、直流两用均可；产品的型号、尺寸，可依用户要求灵活设计而不受限制。