CN102833895A - 一种高温绝缘陶瓷涂层ptc铝合金加热管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，包括，加热管壳体、PTC加热片、铝片和绝缘纸，其中，加热管壳体上沿其轴向开设有一通孔，并在通孔外的加热管壳体内形成有加热腔室，所述PTC加热片、铝片和绝缘纸位于该加热腔室内，其特征在于，所述通孔内面附上一层绝缘陶瓷涂层。本发明通过增设绝缘陶瓷涂层，绝缘效果佳，彻底解决足浴盆使用时可能漏电的问题，大大提高使用安全系数。
Description
技术领域
本发明涉及PTC铝合金加热管，特别是一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管及其制备方法。
背景技术
目前，PTC铝合金加热管在工作中用于水电隔离的主要部件是包裹在PTC加热片上的3层聚醯亚胺绝缘薄膜，聚醯亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达 400℃以上 ，长期使用温度范围－200～300℃，无明显熔点，具有高绝缘性能，由于聚醯亚胺薄膜具有以上优异的性能，将其应用在加热管上作为水电隔离的部件，将使得加热管的安全性得到很好的保证。但在实际生产过程中，如果员工操作不当，未能按工艺标准将PTC加热片缠绕到位，又或者是使用劣质的聚醯亚胺薄膜，在初期的检验过程中或许不会发现，但在以后的实际使用过程中很有可能会有漏电的情况发生。
发明内容
本发明目的是克服现有技术中存在加热管可能漏电的问题，提供了一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，包括，加热管壳体、PTC加热片、铝片和绝缘纸，其中，加热管壳体上沿其轴向开设有一通孔，并在通孔外的加热管壳体内形成有加热腔室，所述PTC加热片、铝片和绝缘纸位于该加热腔室内，其特征在于，所述通孔内面附上一层绝缘陶瓷涂层。
所述加热管壳体的外面及其内部的加热腔室内面也附上一层绝缘陶瓷涂层。
所述绝缘陶瓷涂层厚度在100um到150um之间，涂覆后的表面粗糙度≤3.2um，涂层的孔隙率＜15%，涂层与加热管表面的结合强度≥10Mpa。
同时，本发明为了实现上述结构，还提供了一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在于：通过喷涂、刷涂或浸涂的方式，形成所述绝缘陶瓷涂层。
如用浸按照顺序进行以下步骤，
步骤一，清洗加热管壳体表面，确保表面无污物及油渍；
步骤二，加热管壳体表面磷化处理；
步骤三，第一次涂覆绝缘涂层：将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出；
步骤四，第一次涂层固化：将加热管壳体放入150℃的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后，将加热管壳体取出并放入器皿中；
步骤五，第二次涂覆绝缘涂层：将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出；
步骤六，第二次涂层固化：将加热管壳体放入150℃的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后，将加热管壳体取出并放入器皿中；
步骤七，第三次涂覆绝缘涂层：将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出；
步骤八，第三次涂层固化；将加热管壳体放入200℃的烘箱中进行涂层表面固化处理，固化2小时后，将其取出放入器皿中冷却，即得成品。
步骤九，测量涂层厚度：放大镜观察涂层；
步骤十，耐压试验；
步骤十一，老化试验：不加水300V通电2min，220V通电1min，220V加水通电老化4h；
步骤十二，再次进行耐压试验；
步骤十三，组装加热管。
上面所述绝缘陶瓷漆的组分：
TiO2,含量为50wt%，
余量为Al2O3，
杂质小于2.0wt%。
与现有技术相比，本发明的优势：本发明通过增设绝缘陶瓷涂层，绝缘效果佳，彻底解决足浴盆使用时可能漏电的问题，大大提高使用安全系数。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的径向截面图。
图1中，1为PTC加热片，2为铝合金加热管壳体，3为铝片，4为陶瓷绝缘涂层，5为聚醯亚胺绝缘纸。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
图1和2中所示的是一种具有高温绝缘陶瓷涂层的PTC铝合金加热管壳体的结构，加热管壳体的中心沿其轴向开设有一圆形通孔，工作时，水流从该通孔中通过，孔的内壁对通过的水流进行加热。铝合金加热管壳体于圆形通孔的上下两侧各有一个方形的通孔，形成加热腔室。在加热腔室内设有两片较薄的PTC加热片，每块PTC加热片由两片很薄的铝片将其夹在中间，然后在PTC加热片和铝片组成的部件外围缠绕3层聚醯亚胺绝缘纸，铝片的端部引出导线。所述圆形通孔内面、加热管壳体的外面及其内部的加热腔室内面都附上一层绝缘陶瓷涂层。所述绝缘陶瓷涂层厚度在100um到150um之间，涂覆后的表面粗糙度≤3.2um，涂层的孔隙率＜15%，涂层与加热管表面的结合强度≥10Mpa。由于涂层高的绝缘性，使得PTC铝合金加热管除了具有绝缘纸绝缘，进行水电隔离之外，又增加了一道防护措施，防漏电的能力进一步增强。
由于加热管中心的圆形通孔比较深，而且孔径小，在具有精密喷涂仪器的情况下，只需要将涂料涂覆在加热管中心的圆柱通孔的内壁整个面上，这样既可以起到很好的绝缘效果，而且还可以节省涂料。
如设备条件不允许的情况下，可以采用浸涂的方式，顺序进行以下步骤，
步骤一，清洗加热管壳体表面，确保表面无污物及油渍；
步骤二，加热管壳体表面磷化处理；
步骤三，第一次涂覆绝缘涂层：将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆（所述绝缘陶瓷漆的组分：TiO2,含量为50wt%，余量为Al2O3，杂质小于2.0wt%。 以上所说的高温绝缘陶瓷涂料能够在被涂装物表面形成一层具有较高体积电阻率，能承受较强电场而不被击穿的陶瓷涂层。体积电阻率在常温下大于1012Ωm，介电强度大于104KV/m，该涂层具有较高的机械强度和良好的化学稳定性，能耐老化，耐水，耐化学腐蚀；同时还具有耐机械冲击和热冲击性能，该涂层可在600℃的高温下连续工作）中，待5分钟后取出；
步骤四，第一次涂层固化：将加热管壳体放入150℃的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后，将加热管壳体取出并放入器皿中；
步骤五，第二次涂覆绝缘涂层：将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出；
步骤六，第二次涂层固化：将加热管壳体放入150℃的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后，将加热管壳体取出并放入器皿中；
步骤七，第三次涂覆绝缘涂层：将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出；
步骤八，第三次涂层固化；将加热管壳体放入200℃的烘箱中进行涂层表面固化处理，固化2小时后，将其取出放入器皿中冷却，即得成品。
步骤九，测量涂层厚度：放大镜观察涂层；
步骤十，耐压试验；
步骤十一，老化试验：不加水300V通电2min，220V通电1min，220V加水通电老化4h；
步骤十二，再次进行耐压试验；
步骤十三，组装加热管。
按照本方法制得的绝缘涂层，根据试验，厚薄均匀，耐压指数高，稳定性好，提高绝缘性能。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，包括，加热管壳体、PTC加热片、铝片和绝缘纸，其中，加热管壳体上沿其轴向开设有一通孔，并在通孔外的加热管壳体内形成有加热腔室，所述PTC加热片、铝片和绝缘纸位于该加热腔室内，其特征在于，所述通孔内面附上一层绝缘陶瓷涂层。
2.根据权利要求1所述的一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，其特征在于：所述加热管壳体的外面及其内部的加热腔室内面也附上一层绝缘陶瓷涂层。
3.根据权利要求1或2 所述的一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，其特征在于：所述绝缘陶瓷涂层厚度在100um到150um之间，涂覆后的表面粗糙度≤3.2um，涂层的孔隙率＜15%，涂层与加热管表面的结合强度≥10Mpa。
4.根据权利要求1所述的一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在于：通过喷涂、刷涂或浸涂的方式，形成所述绝缘陶瓷涂层。
5.根据权利要求1所述的一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在于：按照顺序进行以下步骤，
步骤一，清洗加热管壳体表面，确保表面无污物及油渍；
步骤二，加热管壳体表面磷化处理；
步骤三，第一次涂覆绝缘涂层：将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出；
步骤四，第一次涂层固化：将加热管壳体放入150℃的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后，将加热管壳体取出并放入器皿中；
步骤五，第二次涂覆绝缘涂层：将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出；
步骤六，第二次涂层固化：将加热管壳体放入150℃的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后，将加热管壳体取出并放入器皿中；
步骤七，第三次涂覆绝缘涂层：将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出；
步骤八，第三次涂层固化；将加热管壳体放入200℃的烘箱中进行涂层表面固化处理，固化2小时后，将其取出放入器皿中冷却，即得加热管壳体成品。
6.根据权利要求5所述的一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在于：在步骤八后，还继续进行以下步骤，
步骤九，测量涂层厚度：放大镜观察涂层；
步骤十，耐压试验；
步骤十一，老化试验：不加水300V通电2min，220V通电1min，220V加水通电老化4h；
步骤十二，再次进行耐压试验；
步骤十三，组装加热管。
7.根据权利要求5所述的一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在于：所述绝缘陶瓷漆的组分：
TiO2,含量为50wt%，
余量为Al2O3，
杂质小于2.0wt%。
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Denomination of invention: High temperature insulating ceramic coating PTC (positive temperature coefficient) aluminum alloy heating pipe and preparation method thereof Effective date of registration: 20170626 Granted publication date: 20150916 Pledgee: Anxin agricultural insurance Limited by Share Ltd. Pledgor: SHANGHAI TAICHANG HEALTH TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2017310000034 |
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Date of cancellation: 20181025 Granted publication date: 20150916 Pledgee: Anxin agricultural insurance Limited by Share Ltd. Pledgor: SHANGHAI TAICHANG HEALTH TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2017310000034 |
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Denomination of invention: A high temperature insulating ceramic coating PTC aluminum alloy heating tube and its preparation method Effective date of registration: 20210422 Granted publication date: 20150916 Pledgee: Pacific Anxin Agricultural Insurance Co.,Ltd. Shanghai Fengxian Branch Pledgor: SHANGHAI TAICHANG HEALTH TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021310000032 |
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Date of cancellation: 20220722 Granted publication date: 20150916 Pledgee: Pacific Anxin Agricultural Insurance Co.,Ltd. Shanghai Fengxian Branch Pledgor: SHANGHAI TAICHANG HEALTH TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2021310000032 |
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