CN106637043A - 一种等离子喷涂不锈钢管电热器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种等离子喷涂不锈钢管电热器件，其包括不锈钢管，不锈钢管外圆周面通过等离子喷涂方式喷涂介质层，介质层外表面通过等离子喷涂方式喷涂电阻层，电阻层外表面通过等离子喷涂方式喷涂封装层，电阻层设置外露于封装层的电极；介质层为陶瓷或者玻璃粉末层；电阻层为钼粉末层、铌粉末层、镍粉末层、钼合金粉末层、铌合金粉末层或者镍合金粉末层；封装层为陶瓷粉或者玻璃粉末层。该等离子喷涂不锈钢管电热器件采用低成本等离子喷涂技术喷涂形成介质层、电阻层、封装层，生产材料成本低、生产效率高，且通过粉末直接喷涂一次成型的方式可有效地提高生产效率以及产品合格率，介质层、电阻层、封装层之间的结合力强，产品稳定可靠性好。
Description
技术领域
本发明涉及电热材料技术领域，尤其涉及一种等离子喷涂不锈钢管电热器件。
背景技术
等离子喷涂是采用刚性等离子弧为热源、以喷涂粉末材料为主的热喷涂方法，等离子弧是等离子体弧的简称；等离子体是指气体在超高温状态下被部分或全部电离，形成正负离子（电子）数量相等而整体呈电中性的导电体。电弧本身是等离子体，但只有当电弧通过热收缩效应、自磁压缩效应、机械压缩效应被压缩，成为具有更高温度的压缩电弧时，才称为等离子体弧，其中心温度可达到10000℃-50000℃，这样高的温度使所有的金属和陶瓷材料都能够得以喷涂。
需进一步解释，等离子喷涂技术在航天技术中已经被广泛应用，且已逐渐开始应用于汽车上，这种技术的优点是隔热效果好、能承受高温和高压、工艺成熟、质量稳定；为达到低散热的目标，可对发动机燃烧室部件进行陶瓷喷涂，如活塞顶喷的氧化锆、缸套喷的氧化锆等，经过这种处理的发动机可以降低散热损失、减轻发动机自身质量、减小发动机尺寸、减少燃油消耗量。随着技术的发展进步，等离子喷涂技术将会更广泛的应用于各行各业。
需进一步指出，现有厚膜电热器件介质层主要在不锈钢基材、陶瓷基材、玻璃基材上通过反复丝印/烧结玻璃釉料完成，生产效率低、成本高，并且产品缺陷难以控制、材料选择范围有限、性能难以提升。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种等离子喷涂不锈钢管电热器件，该等离子喷涂不锈钢管电热器件采用低成本等离子喷涂技术喷涂形成介质层、电阻层、封装层，生产材料成本低、生产效率高，且通过粉末直接喷涂一次成型的方式可有效地提高生产效率以及产品合格率，介质层、电阻层、封装层之间的结合力强，产品稳定可靠性好。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
一种等离子喷涂不锈钢管电热器件，包括有呈圆管形状的不锈钢管，不锈钢管的外圆周面通过等离子喷涂方式喷涂有介质层，介质层的外表面通过等离子喷涂方式喷涂有电阻层，电阻层的外表面通过等离子喷涂方式喷涂有封装层，电阻层设置有外露于封装层的电极；
介质层为陶瓷粉末层或者玻璃粉末层；
电阻层为钼粉末层、铌粉末层、镍粉末层、钼合金粉末层、铌合金粉末层或者镍合金粉末层；
封装层为陶瓷粉末层或者玻璃粉末层。
其中，所述介质层的厚度为30μm -500μm。
其中，所述电阻层的厚度为15μm -50μm。
其中，所述封装层的厚度为30μm -50μm。
本发明的有益效果为：本发明所述的一种等离子喷涂不锈钢管电热器件，包括有呈圆管形状的不锈钢管，不锈钢管的外圆周面通过等离子喷涂方式喷涂有介质层，介质层的外表面通过等离子喷涂方式喷涂有电阻层，电阻层的外表面通过等离子喷涂方式喷涂有封装层，电阻层设置有外露于封装层的电极；介质层为陶瓷粉末层或者玻璃粉末层；电阻层为钼粉末层、铌粉末层、镍粉末层、钼合金粉末层、铌合金粉末层或者镍合金粉末层；封装层为陶瓷粉末层或者玻璃粉末层。该等离子喷涂不锈钢管电热器件采用低成本等离子喷涂技术喷涂形成介质层、电阻层、封装层，生产材料成本低、生产效率高，且通过粉末直接喷涂一次成型的方式可有效地提高生产效率以及产品合格率，介质层、电阻层、封装层之间的结合力强，产品稳定可靠性好。
附图说明
下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1为本发明的等离子喷涂不锈钢管电热器件的管壁剖面图。
在图1中包括有：
1——不锈钢管
2——介质层
3——电阻层
4——封装层。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。
如图1所示，一种等离子喷涂不锈钢管电热器件，包括有呈圆管形状的不锈钢管1，不锈钢管1的外圆周面通过等离子喷涂方式喷涂有介质层2，介质层2的外表面通过等离子喷涂方式喷涂有电阻层3，电阻层3的外表面通过等离子喷涂方式喷涂有封装层4，电阻层3设置有外露于封装层4的电极；
介质层2为陶瓷粉末层或者玻璃粉末层；
电阻层3为钼粉末层、铌粉末层、镍粉末层、钼合金粉末层、铌合金粉末层或者镍合金粉末层；
封装层4为陶瓷粉末层或者玻璃粉末层。
其中，所述介质层2的厚度为30μm -500μm，所述电阻层3的厚度为15μm -50μm，所述封装层4的厚度为30μm -50μm。
需进一步指出，本发明的等离子喷涂不锈钢管电热器件采用低成本等离子喷涂技术喷涂形成介质层2、电阻层3、封装层4，生产材料成本低、生产效率高，且通过粉末直接喷涂一次成型的方式可有效地提高生产效率以及产品合格率，介质层2、电阻层3、封装层4之间的结合力强，产品稳定可靠性好。
另外，本发明的等离子喷涂不锈钢管电热器件可以采用以下制备方法制备而成，具体的，一种等离子喷涂不锈钢管电热器件的制备方法，其特征在于，包括有以下工艺步骤，具体为：
a、清洗不锈钢管1并使得不锈钢管1保持洁净；
b、通过等离子喷涂设备将陶瓷粉末或者玻璃粉末喷涂于不锈钢管1的外圆周面，以喷涂形成介质层2；
c、待介质层2喷涂完毕后，通过等离子喷涂设备将电热材料粉末喷涂于介质层2的外表面，以形成电阻层3；其中，电热材料粉末为钼粉末、铌粉末、镍粉末、钼合金粉末、铌合金粉末、镍合金粉末中的一种或者至少两种所组成的混合粉末；
d、待电阻层3喷涂完毕后，于电阻层3制备电极；
e、待电极制备完毕后，通过等离子喷涂设备将陶瓷粉末或者玻璃粉末喷涂于电阻层3的外表面，以形成封装层4。
其中，所述等离子喷涂设备的输出功率为500w-500kw，等离子喷涂设备采用氮气、氩气、氦气、氢气中的一种或多种混合气体进行保护，等离子喷涂设备的喷涂送粉压力0.5MPa -5MPa，等离子喷涂设备的送粉精度±0.5%-±2%，等离子喷涂设备的送粉量0 kg/min-2kg/min。
另外该等离子喷涂不锈钢管电热器件耐电压强度：1500-3500V；电绝缘性：＞108MΩ；漏电流：＜0.5mA（1.06倍工作电压）；热冲击性能：500℃水淬（水温20℃）5次，显微镜观察无裂纹。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种等离子喷涂不锈钢管电热器件，其特征在于：包括有呈圆管形状的不锈钢管（1），不锈钢管（1）的外圆周面通过等离子喷涂方式喷涂有介质层（2），介质层（2）的外表面通过等离子喷涂方式喷涂有电阻层（3），电阻层（3）的外表面通过等离子喷涂方式喷涂有封装层（4），电阻层（3）设置有外露于封装层（4）的电极；
介质层（2）为陶瓷粉末层或者玻璃粉末层；
电阻层（3）为钼粉末层、铌粉末层、镍粉末层、钼合金粉末层、铌合金粉末层或者镍合金粉末层；
封装层（4）为陶瓷粉末层或者玻璃粉末层。
2.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂不锈钢管电热器件，其特征在于：所述介质层（2）的厚度为30μm -500μm。
3.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂不锈钢管电热器件，其特征在于：所述电阻层（3）的厚度为15μm -50μm。
4.根据权利要求1所述的一种等离子喷涂不锈钢管电热器件，其特征在于：所述封装层（4）的厚度为30μm -50μm。
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