CN106223573A - 一种取暖瓷砖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种取暖瓷砖，属于建筑材料领域，旨在解决现有的瓷砖加热性能差、加热慢、使用不灵活的问题，包括瓷砖本体层、发热导线、隔热层，所述的发热导线置于瓷砖本体层内，所述的隔热层位于瓷砖的底部，所述的隔热层与瓷砖本体层用无机材料粘接，隔热层由泡沫陶瓷制备。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体来讲是一种取暖瓷砖。
背景技术
瓷砖是房屋装修过程中的重要建筑材料，对增加房屋的美观、减少行走过程中与地面的摩擦性、提高居住舒适性具有重要的作用。通过“脚热头凉”的中医原理以及长期的实践，发现保持脚的暖和对人体健康具有非常大的作用，而现有的瓷砖主要通过普通的无机材料加工成型，不具有加热保温的作用，特别是在冬天的时候，长期静坐的时候，脚体会变的冰凉，降低客厅聊天、看电视等活动的舒适性，以及不利用人体的保健，对于制作加热保温地板以及瓷砖，已经具备了相关的技术，如“控温瓷砖”（申请号：201210024656.8，申请日：2012-02-01）公开了通过 “W” 型模具和现代瓷砖工艺， 生产出带有管槽的瓷砖，但是其通过水管加热、效率低、占用空间大、不利用大范围的推广，通过加热时间长，不能根据满足一些临时的需要，通过容易向下散热，能量消耗大。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种取暖瓷砖，通过向瓷砖中置于碳纤维发热线的方法，使得瓷砖具有取暖的功效，同时在瓷砖底部设计有隔热层，使得瓷砖的散热具有单向性，热能损失少。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种取暖瓷砖，包括瓷砖本体层、发热导线、隔热层，所述的发热导线置于瓷砖本体层内，所述的隔热层位于瓷砖的底部，所述的隔热层与瓷砖本体层用无机材料粘接，隔热层由泡沫陶瓷制备。
进一步的，所述的瓷砖本体层包括粉状石英10-20份、 氧化锌10-20份、白垩粉20-40份、 氧化锡 1-5份、菱镁矿 50-100份、钛酸钡 20-40份、滑石粉10-20份。
进一步的，所述的滑石粉为偶联剂改性过的滑石粉，改性步骤如下：
将滑石粉加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使滑石粉旋转，将硅烷偶联剂与水、无水乙醇按照1:1:0.5配置成溶液后，直接喷洒在滑石粉中，控制搅拌装置的旋转速度为4000转/分钟-6000转/分钟，使得混合物的温度达到120摄氏度，反应10-20分钟后，在100-150℃下烘干10-30分钟制得偶联改性过的滑石粉，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的一种或几种。
进一步的，所述的发热导线采用碳纤维发热线。
进一步的，所述的碳纤维发热线的制备方法如下：
步骤1：用化学气相沉淀法对碳纤维进行表面涂层处理，所述原料气为甲烷、氯化硼、氢气的混合气体，上述三种气体的体积比为2:1:1, 气体总流速为100ml/min-200ml/min，沉积温度为900℃-1200℃；
步骤2:对步骤1中的碳纤维进行降温或预热处理，使得碳纤维的温度在300℃-500℃；
步骤3：将步骤2后的碳纤维置于模具中，用铜水浇注与模具中，增压使铜水充分浸到碳纤维中，成型，冷却，制成碳纤维发热导线；
作为优选，碳纤维的质量占比为20%-50%。
作为优选，所述步骤3的成型压力为30-60Mpa，保压时间为0.5-10min。
作为优选，所述的泡沫陶瓷的孔隙大约50nm。
作为改进，瓷砖的外部包含有温度控制装置。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
一、发明人经过长期的实验之后，通过改进了现有技术当中瓷砖的配方，使得本采用公开的配方制得的瓷砖本体层具有较好的导热绝缘性，制得的瓷砖的取暖快、取暖效果好；
二、相对于传统的发热导线，本发明采用碳纤维铜复合发热线，发热线的的耐腐蚀性、抗氧化性、稳定性、寿命热转换率都得到了不同程度的提高；
三、本发明通过在底部加入隔热层，在加热的的时候，生成的热量主要向瓷砖的一方散热，即向人体的一方，热能损失小，耗电量低；
四、本发明提供的瓷砖结构简单、加热快、使用灵活，本发明公开的瓷砖主要是加热和保暖脚的目的，可以根据需要对家庭的局部地区，如沙发旁边铺设有本发明公开的瓷砖，在需要的时候可以对脚进行快速保暖加热，不需要将整个房子都加热，耗电量将大大减小。
附图说明
图1是本发明提供的瓷砖的结构图；
图中标记：1-瓷砖本体层，2-发热导线，3-隔热层。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施例1：本发明公开了一种取暖瓷砖，包括瓷砖本体层1、发热导线2、隔热层3，所述的发热导线2置于瓷砖本体层1内，所述的隔热层3位于瓷砖的底部，所述的隔热层3与瓷砖本体层1通过无机材料粘接，隔热层3由泡沫陶瓷制备，所述的泡沫陶瓷的孔隙大约50nm。
所述的瓷砖本体层包括粉状石英10份、 氧化锌10份、白垩粉 20份、 氧化锡 1份、菱镁矿 50份、钛酸钡 20份、滑石粉10份。
所述的滑石粉为偶联剂改性过的滑石粉，改性步骤如下：
将滑石粉加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使滑石粉旋转，将硅烷偶联剂与水、无水乙醇按照1:1:0.5配置成溶液后，直接喷洒在滑石粉中，控制搅拌装置的旋转速度为4000转/分钟-6000转/分钟，使得混合物的温度达到120摄氏度，反应10-20分钟后，在100-150℃下烘干10-30分钟制得偶联改性过的滑石粉，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述的发热导线采用碳纤维发热线，制备方法如下：
步骤1：用化学气相沉淀法对碳纤维进行表面涂层处理，所述原料气为甲烷、氯化硼、氢气的混合气体，上述三种气体的体积比为2:1:1, 气体总流速为100ml/min，沉积温度为900℃；
步骤2:对步骤1中的碳纤维进行降温或预热处理，使得碳纤维的温度在300℃；
步骤3：将步骤2后的碳纤维置于模具中，用铜水浇注与模具中，增压使铜水充分浸到碳纤维中，成型，冷却，制成碳纤维发热导线，成型压力为30Mpa，保压时间为0.5min，碳纤维的质量占比为20%。
本实施例公开的瓷砖的外部包含有温度控制装置。
具体实施例2：本发明公开了一种取暖瓷砖，包括瓷砖本体层1、发热导线2、隔热层3，所述的发热导线2置于瓷砖本体层1内，所述的隔热层3位于瓷砖的底部，所述的隔热层3与瓷砖本体层1通过无机材料粘接，隔热层3由泡沫陶瓷制备，所述的泡沫陶瓷的孔隙大约50nm。
所述的瓷砖本体层包括粉状石英20份、 氧化锌20份、白垩粉 40份、 氧化锡 5份、菱镁矿 100份、钛酸钡 40份、滑石粉20份。
所述的滑石粉为偶联剂改性过的滑石粉，改性步骤如下：
将滑石粉加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使滑石粉旋转，将硅烷偶联剂与水、无水乙醇按照1:1:0.5配置成溶液后，直接喷洒在滑石粉中，控制搅拌装置的旋转速度为4000转/分钟-6000转/分钟，使得混合物的温度达到120摄氏度，反应10-20分钟后，在100-150℃下烘干10-30分钟制得偶联改性过的滑石粉，所述的偶联剂为异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯。
所述的发热导线采用碳纤维发热线，制备方法如下：
步骤1：用化学气相沉淀法对碳纤维进行表面涂层处理，所述原料气为甲烷、氯化硼、氢气的混合气体，上述三种气体的体积比为2:1:1, 气体总流速为100ml/min，沉积温度为1200℃；
步骤2:对步骤1中的碳纤维进行降温或预热处理，使得碳纤维的温度在500℃；
步骤3：将步骤2后的碳纤维置于模具中，用铜水浇注与模具中，增压使铜水充分浸到碳纤维中，成型，冷却，制成碳纤维发热导线，成型压力为60Mpa，保压时间为10min，碳纤维的质量占比为50%。
本实施例公开的瓷砖的外部包含有温度控制装置。
具体实施例3：本发明公开了一种取暖瓷砖，包括瓷砖本体层1、发热导线2、隔热层3，所述的发热导线2置于瓷砖本体层1内，所述的隔热层3位于瓷砖的底部，所述的隔热层3与瓷砖本体层1通过无机材料粘接，隔热层3由泡沫陶瓷制备，所述的泡沫陶瓷的孔隙大约50nm。
所述的瓷砖本体层包括粉状石英15份、 氧化锌10份、白垩粉 40份、 氧化锡 1份、菱镁矿 100份、钛酸钡 20份、滑石粉20份。
所述的滑石粉为偶联剂改性过的滑石粉，改性步骤如下：
将滑石粉加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使滑石粉旋转，将硅烷偶联剂与水、无水乙醇按照1:1:0.5配置成溶液后，直接喷洒在滑石粉中，控制搅拌装置的旋转速度为4000转/分钟-6000转/分钟，使得混合物的温度达到120摄氏度，反应10-20分钟后，在100-150℃下烘干10-30分钟制得偶联改性过的滑石粉，所述的偶联剂为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯。
所述的发热导线采用碳纤维发热线，制备方法如下：
步骤1：用化学气相沉淀法对碳纤维进行表面涂层处理，所述原料气为甲烷、氯化硼、氢气的混合气体，上述三种气体的体积比为2:1:1, 气体总流速为150ml/min，沉积温度为1000℃；
步骤2:对步骤1中的碳纤维进行降温或预热处理，使得碳纤维的温度在400℃；
步骤3：将步骤2后的碳纤维置于模具中，用铜水浇注与模具中，增压使铜水充分浸到碳纤维中，成型，冷却，制成碳纤维发热导线，成型压力为40Mpa，保压时间为1min，碳纤维的质量占比为30%。
本实施例公开的瓷砖的外部包含有温度控制装置。
具体实施例4：本发明公开了一种取暖瓷砖，包括瓷砖本体层1、发热导线2、隔热层3，所述的发热导线2置于瓷砖本体层1内，所述的隔热层3位于瓷砖的底部，所述的隔热层3与瓷砖本体层1通过无机材料粘接，隔热层3由泡沫陶瓷制备，所述的泡沫陶瓷的孔隙大约50nm。
所述的瓷砖本体层包括粉状石英10份、 氧化锌15份、白垩粉 30份、 氧化锡3份、菱镁矿 80份、钛酸钡 30份、滑石粉15份。
所述的发热导线采用碳纤维发热线，制备方法如下：
步骤1：用化学气相沉淀法对碳纤维进行表面涂层处理，所述原料气为甲烷、氯化硼、氢气的混合气体，上述三种气体的体积比为2:1:1, 气体总流速为200ml/min，沉积温度为900℃；
步骤2:对步骤1中的碳纤维进行降温或预热处理，使得碳纤维的温度在400℃；
步骤3：将步骤2后的碳纤维置于模具中，用铜水浇注与模具中，增压使铜水充分浸到碳纤维中，成型，冷却，制成碳纤维发热导线，成型压力为45Mpa，保压时间为8min，碳纤维的质量占比为40%。
本实施例公开的瓷砖的外部包含有温度控制装置。
具体实施例5：本发明公开了一种取暖瓷砖，包括瓷砖本体层1、发热导线2、隔热层3，所述的发热导线2置于瓷砖本体层1内，所述的隔热层3位于瓷砖的底部，所述的隔热层3与瓷砖本体层1通过无机材料粘接，隔热层3由泡沫陶瓷制备，所述的泡沫陶瓷的孔隙大约50nm。
所述的瓷砖本体层包括粉状石英10份、 氧化锌20份、白垩粉 30份、 氧化锡 1份、菱镁矿100份、钛酸钡 35份、滑石粉10份。
所述的发热导线采用碳纤维发热线，制备方法如下：
步骤1：用化学气相沉淀法对碳纤维进行表面涂层处理，所述原料气为甲烷、氯化硼、氢气的混合气体，上述三种气体的体积比为2:1:1, 气体总流速为200ml/min，沉积温度为1100℃；
步骤2:对步骤1中的碳纤维进行降温或预热处理，使得碳纤维的温度在300℃-500℃；
步骤3：将步骤2后的碳纤维置于模具中，用铜水浇注与模具中，增压使铜水充分浸到碳纤维中，成型，冷却，制成碳纤维发热导线，成型压力为30Mpa，保压时间为10min，碳纤维的质量占比为35%。
本实施例公开的瓷砖的外部包含有温度控制装置。
具体实施例6：本发明公开了一种取暖瓷砖，包括瓷砖本体层1、发热导线2、隔热层3，所述的发热导线2置于瓷砖本体层1内，所述的隔热层3位于瓷砖的底部，所述的隔热层3与瓷砖本体层1通过无机材料粘接，隔热层3由泡沫陶瓷制备，所述的泡沫陶瓷的孔隙大约50nm。
所述的瓷砖本体层包括粉状石英20份、 氧化锌12份、白垩粉 20份、 氧化锡 5份、菱镁矿 85份、钛酸钡 20份、滑石粉20份。
所述的滑石粉为偶联剂改性过的滑石粉，改性步骤如下：
将滑石粉加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使滑石粉旋转，将硅烷偶联剂与水、无水乙醇按照1:1:0.5配置成溶液后，直接喷洒在滑石粉中，控制搅拌装置的旋转速度为4000转/分钟-6000转/分钟，使得混合物的温度达到120摄氏度，反应10-20分钟后，在100-150℃下烘干10-30分钟制得偶联改性过的滑石粉，所述的偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述的发热导线采用碳纤维发热线，制备方法如下：
步骤1：用化学气相沉淀法对碳纤维进行表面涂层处理，所述原料气为甲烷、氯化硼、氢气的混合气体，上述三种气体的体积比为2:1:1, 气体总流速为110ml/min，沉积温度为900℃；
步骤2:对步骤1中的碳纤维进行降温或预热处理，使得碳纤维的温度在300℃-500℃；
步骤3：将步骤2后的碳纤维置于模具中，用铜水浇注与模具中，增压使铜水充分浸到碳纤维中，成型，冷却，制成碳纤维发热导线，成型压力为60Mpa，保压时间为8min，碳纤维的质量占比为20%。
本实施例公开的瓷砖的外部包含有温度控制装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种取暖瓷砖，其特征在于，包括瓷砖本体层（1）、发热导线（2）、隔热层（3），所述的发热导线（2）置于瓷砖本体层（1）内，所述的隔热层（3）位于瓷砖的底部，所述的隔热层（3）与瓷砖本体层（1）通过无机材料粘接，隔热层（3）由泡沫陶瓷制备。
2.根据权利要求1所述的取暖瓷砖，其特征在于，所述的瓷砖本体层包括粉状石英10-20份、 氧化锌10-20份、白垩粉 20-40份、 氧化锡 1-5份、菱镁矿 50-100份、钛酸钡 20-40份、滑石粉10-20份。
3.根据权利要求2所示的取暖瓷砖，其特征在于，所述的滑石粉为偶联剂改性过的滑石粉，改性步骤如下：
将滑石粉加入到偶联反应罐中，打开搅拌装置，搅拌使滑石粉旋转，将硅烷偶联剂与水、无水乙醇按照1:1:0.5配置成溶液后，直接喷洒在滑石粉中，控制搅拌装置的旋转速度为4000转/分钟-6000转/分钟，使得混合物的温度达到120摄氏度，反应10-20分钟后，在100-150℃下烘干10-30分钟制得偶联改性过的滑石粉。
4.根据权利要求3所示的取暖瓷砖，其特征在于，所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的取暖瓷砖，其特征在于，所述的发热导线采用碳纤维发热线。
6.根据权利要求3所述的取暖瓷砖，其特征在于，所述的碳纤维发热线的制备方法如下：
步骤1：用化学气相沉淀法对碳纤维进行表面涂层处理，所述原料气为甲烷、氯化硼、氢气的混合气体，上述三种气体的体积比为2:1:1, 气体总流速为100ml/min-200ml/min，沉积温度为900℃-1200℃；
步骤2:对步骤1中的碳纤维进行降温或预热处理，使得碳纤维的温度在300℃-500℃；
步骤3：将步骤2后的碳纤维置于模具中，用铜水浇注与模具中，增压使铜水充分浸到碳纤维中，成型，冷却，制成碳纤维发热导线。
7.根据权利要求3所述的取暖瓷砖，其特征在于，碳纤维的质量占比为20%-50%。
8.根据权利要求4所述的取暖瓷砖，其特征在于，所述步骤3的成型压力为30-60Mpa，保压时间为0.5-10min。
9.根据权利要求1-6之一所述的取暖瓷砖，其特征在于，所述的泡沫陶瓷的孔隙大约50nm。
10.根据权利要求1-6之一所述的取暖瓷砖，其特征在于，瓷砖的外部包含有温度控制装置。
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