CN109136696B - 一种红外辐射材料及其制备方法以及红外发射基材 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种红外辐射材料及其制备方法以及红外发射基材。以重量百分比计，该红外辐射材料的原料组成包括：铜2‑9％、镁0.3‑6％、稀土0.1‑3％、铝余量。本发明还提供了一种红外发射基材，其是采用上述红外辐射材料制成的，并且，该红外发射基材的发射面具有保护膜和微孔。本发明提供的是一种新型的红外辐射材料，该材料具有较低的热阻以及较高的热传导率，并且，其可以根据需要控制其原料组成，以获得良好的抗氧化性能、硬度，并且，在高温下变形率较低，该材料可以广泛的应用在工业、农业生产、医疗、民生、军事等多领域的应用材料的基材制备。用该材料制做的红外发射装置，热转换率高，表面均匀度好，能提高红外波发射的发射率和对人体的渗透作用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种红外辐射材料及其制备方法以及红外发射基材，属于红外材料制备技术领域。
背景技术
截止到目前为止，在国际范围仍然是在以陶瓷材料为主作为红外发射波介质、制作各种涂层材料或辐射装置。
陶瓷材料制作的发热管存在热转换效率低、表面均匀度差、渗透率不尽人意等问题，尤其是陶瓷材料易碎，在产品销售后，因为产品中的红外辐射管的破损，导致售后维护成本高过产品实际价值。
发明人在1997年研发出了在铁皮管表面涂装红外用陶瓷材料制备的搪瓷釉作为红外波的转换介质制作的红外辐射管，但是，因为铁对热的传导率差，红外转换率低，表面均匀度差，功耗大，随即铁管材料被淘汰。1998年开始尝试选择用铜管涂装陶瓷红外涂层制作辐射装置，因铜管高温附着力差和涂层易烧损问题难以突破。
专利号为201120034101.2的实用新型专利提供了一种辐射板，该辐射板的复合装置内的热均衡仓的内部温度高达500℃以上，在加热1小时后，要将外壳温度保持在80℃以下需要用100mm厚的硅酸铝隔热层才能达到隔热目的，由于隔热层的厚度大影响产品的应用发展范围。为解决隔热层厚的问题，需要在均衡仓外侧增加10mm厚的硅酸铝隔热层，在10mm隔热层外面增加10毫米厚的真空仓隔热仓，在真空仓外面增加20毫米厚的硅酸铝才将辐射板外壳温度降到85℃以下。虽然解决了设备高温产生的烫伤威胁问题，但是该辐射板的真空仓的造价高，加工工艺复杂，而且外部壳体温度偏高不适合悬挂在人体能接触到的位置，影响到使用效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种红外辐射材料及其制备方法，以铝为主要原料，制备得到一种具有良好红外辐射性能的红外辐射材料。
本发明的目的还在于提供一种基于上述红外辐射材料制备的红外辐射基材以及红外辐射器。
为达到上述目的，本发明首先提供了一种红外辐射材料，以重量百分比计，其原料组成包括：铜0.5-5％、镁0.3-6％、稀土0.1-3％、铝余量。
在本发明红外辐射材料中，优选地，该红外辐射材料的原料组成还包括：银0.1-3％和/或硅0.5-5％。
在本发明红外辐射材料中，优选地，所述稀土包括镧、铈、钕、锶和铒等中的一种或几种的组合。
在本发明红外辐射材料中，优选地，所述稀土包括镧和铈；更优选地，在含有镧和铈的基础上，所述稀土还可以包括钕、锶和铒中的一种或几种的组合。
在本发明红外辐射材料中，优选地，当含有所述镧、铈、钕、锶和/或铒时，其含量分别为0.01-2％、0.05-2％、0.5-3％、0.2-1％、0.2-1％。此处的意思是指：当用到上述稀土元素时，其含量可以分别控制在相应的范围内，并非是限定同时含有上述稀土元素。
在本发明红外辐射材料中，优选地，以重量百分比计，该红外辐射材料的原料组成包括：铜0.5-5％、镁0.3-6％、银0.1-3％、硅0.5-5％、镧0.01-2％和铈0.05-2％、铝余量。在该原料组成的基础上，还可以含有适量的其他稀土元素，例如上面所列举的那些。
本发明的红外辐射材料一般是制成红外辐射基材使用，铜(Cu)和镁(Mg)能够提高所制成的红外辐射基材的硬度和表面防腐性，稀土元素能够改善红外辐射材料的导热率，改善所制成的红外辐射基材的机械性、塑性，避免出现热变形。镁的均匀度较差，容易边缘化，通过加入硅(Si)能够解决镁的边缘化的问题，同时提高红外辐射基材的硬度。通过加入银(Ag)能够改善材料的硬度和导热率。
本发明还提供了上述红外辐射材料的制备方法，其包括以下步骤：将铝加热熔化，依次加入镁、铜、稀土，搅拌混合均匀，得到所述红外辐射材料。优选地，硅在镁之后加入，银在铜之后加入。优选地，将铝加热至600℃以上进行熔化，继续加热至1200℃以上，依次加入镁、铜，过滤杂质，加入稀土，搅拌混合均匀，得到所述红外辐射材料。
本发明还提供了一种红外发射基材，其是采用上述红外辐射材料制成的，并且，该红外发射基材的发射面具有保护膜和微孔。
在上述红外发射基材中，保护膜能够起到提高红外发射基材的表面抗氧化防腐能力的作用。该保护膜的厚度可以控制为12-20微米，厚度不合适时，耐高温性能较差，过厚则容易撕裂脱落。上述保护膜可以是通过阳极氧化处理形成的；阳极氧化处理可以按照常规方式进行。
在上述红外发射基材中，在阳极氧化后的基材表面形成微孔，微孔的尺寸可以控制为1-5μm。微孔位于保护膜内，烧蚀深度可以控制为8-12μm，但并不穿透保护膜(即红外发射基材的表面仍保持连续覆盖的保护膜)，采用带有微孔的保护膜形成红外波的发射介质膜，替代红外波介质涂层，能够提高红外辐射的发射效率和渗透率，而且能降低产品生产成本，还有节能环保的优势。微孔的数量以使保护膜的粗糙率达到20-40％(优选30％)为宜。微孔的孔壁等部位能够反射、折射红外波，使红外波相互之间产生碰撞，使红外波能够相对均匀地向各个方向发射，提高热量的覆盖面，同时也能提高辐射的发射效率。所述微孔的形状优选为不规则形状，不规则形状更有助于对于红外波的反射和折射。所述微孔可以是通过激光烧蚀或机械加工形成的。
在上述红外发射基材中，优选地，该红外发射基材为管状(可称为辐射管)、片状(可称为辐射片)或板状(可称为辐射板)。其中，辐射管可制作成圆形、六棱形等任意形状的管状，其可以是通过以下步骤制备的：利用本发明的红外辐射材料制成管状物，进行阳极氧化在管状物的表面形成防腐保护膜；然后用激光烧蚀或机械加工在管状物表面形成高密度的不规则形状的微孔，获得红外波辐射转换介质膜，该膜可以替代陶瓷类红外波转换介质膜。采用该辐射管可以配合锆英砂和电阻丝，用传统材料和工艺制作成红外波辐射管。辐射板可以通过以下步骤制备：利用本发明的红外辐射材料制成板状基材，将基材的表面通过阳极氧化形成防腐保护膜，再用激光烧蚀或机械加工在管材表面形成高密度的不规则形状的微孔，即可形成红外波辐射需要的转换介质膜，此膜具有类似陶瓷类的红外波转换介质膜的作用。本发明所提供的红外辐射基材能够发射的红外波频谱为2.5-200微米。
本发明提供的是一种新型的红外辐射材料，该材料具有较低的热阻以及较高的热传导率，并且，其可以根据需要控制其原料组成，以获得良好的抗氧化性能、硬度，并且，在高温下变形率较低，该材料可以广泛的应用在工业、农业生产、医疗、民生、军事等多领域的应用材料的基材制备。用该材料制作的红外发射装置，热转换率高，表面均匀度好，能提高红外波发射的发射率和渗透率。
本发明还提供了一种红外辐射器，其包括红外发射基材、热源、导热板、绝热部、恒温仓、隔热部、外壳体；其中，
所述隔热部设于所述外壳体的内壁上，优选覆盖所述外壳体与恒温仓之间的整个内壁；
所述红外发射基材与所述隔热部之间形成所述恒温仓，所述恒温仓为该红外辐射器内部的中空部分；
所述热源固定于所述红外发射基材的内壁上；
所述绝热部设于所述恒温仓内部，其位于所述隔热部的表面，该表面面向所述红外发射基材镶有红外辐射材料的一侧，优选覆盖整个所述表面；
所述导热板设于所述恒温仓内部靠近红外发射基材一侧，优选覆盖所述红外发射基材的内壁；
所述红外发射基材为本发明所提供的红外发射基材。
在上述红外辐射器中，外壳体、红外发射基材、绝热部的形状可以根据需要进行选择，三者的形状相互搭配，优选地，所述外壳体、红外发射基材、绝热部为圆形、椭圆形、方形、矩形或多边形；更优选地，所述外壳体与所述红外发射基材组成的整体为长方体。
在上述红外辐射器中，外壳体主要起到支撑整个红外辐射器，尤其是红外发射基材的作用，其将红外发射基材除了发射面之外的部分均予以包裹，外壳体与红外发射基材能够形成一个整体。该外壳体可以是任何能够实现上述作用的壳体，以下以长方体形状的红外辐射器为例，列举三种可以选择的形式，但是实际可以采用的不限于此，对于其他形状的红外辐射器，也可以参考采用与下面的形式类似的形式：
第一种：该外壳体是一个完整的盒状体，其内壁设有隔热部，红外发射基材可以通过开口放入其中，然后进行固定，可以采取任意合适的方式固定。
第二种：该外壳体是由一个主体和一块挡板组成的盒状体，除了正面的开口之外，主体的一侧还设有一个开放口，以供红外发射基材进入(在这种情况下，外壳体的边缘可以设有类似导轨或翻边的结构，同时，红外发射基材上设置相应的结构，通过这些结构使红外发射基材插入外壳体内部，并进行固定)，挡板的形状与该开放口相适应，以能够堵住该开放口。挡板的内表面也设有隔热部。
第三种方式：该外壳体是由一个主体和两块挡板组成的盒状体，除了正面的开口之外，主体的两侧分别设有一个开放口，以供红外发射基材进入(在这种情况下，外壳体的边缘可以设有类似导轨或翻边的结构，同时，红外发射基材上设置相应的结构，通过这些结构使红外发射基材插入外壳体内部，并进行固定)，挡板的形状与开放口相适应，以能够堵住两侧的开放口。挡板的内表面也设有隔热部。
对于外壳体与红外发射基材之间的连接，任何能够实现二者的连接，使二者相对固定的方式均可以采用，例如以下方式：将红外发射基材的四周边缘制成工字型边缘用于固定挂件，外壳体和反射板的四周设置翻边结构，使翻边结构卡入工字型边缘之内，从而实现二者的固定。反射板、隔热部的结构也可以根据需要进行相应的设置。
在上述红外辐射器中，隔热部可以是由隔热材料或绝热材料填充于所述外壳体内壁上的空间形成的，绝热部则可以是由绝热材料制成的层状结构，铺设于隔热部相应位置的表面。该隔热部可以是具有一定厚度的隔热层。上述绝热材料可以是任何能够实现隔热的材料，例如申请号为201410558289.9的发明专利申请所记载的绝热材料，将上述专利申请的全文引入这里作为参考，其公开号为CN104402385A。该隔热部优选覆盖所述外壳体的整个内壁；即在外壳体的各个内壁上均设有隔热部，隔热部的厚度可以控制为10-30mm。
在上述红外辐射器中，热源用于提供热量，热量通过红外发射基材辐射出去，实现加热功能(例如室内取暖)。热源可以位于红外发射基材的内侧表面上的适当位置。热源的数量可以根据需要进行选择，一般为1-2个。
本发明的红外辐射器所采用的热源可以为电热棒、电热管、碳电热膜和碳发热体等中的一种或几种。当热源为电热棒或电热管时，其可以固定于红外发射基材的内侧表面上的相应的卡槽内，当热源为电热膜或碳发热体时，其可以固定于(例如丝网印刷的方式)红外发射基材的内侧表面上。在本发明的红外辐射器中，可以根据热源的不同设置不同的配套部件，例如电缆、电线、连接头等。
本发明的红外辐射器整体为中空腔体结构，红外发射基材与隔热层之间形成有恒温仓，该恒温仓实际上是该红外辐射器的中空腔体结构的中空部分。热源设置于红外发射基材的内侧，当通电发热时，由于导热的不均匀，会出现红外发射基材的中间温度高、两端温度低的情况，为解决这一问题，本发明在红外辐射器中设置了导热板(可以采用铜等材料制成)，热源发散出的热量中的一部分会直接进入靠近热源的红外发射基材，还有一部分会由导热板传导到两端距离热源较远的位置，从而使红外发射基材中的热量能够实现均匀分布，还有一部分热量会透过导热板进入恒温仓并在恒温仓内反复进行反射，达到热量的均衡分布，从而提高红外发射基材中热量的均匀度，也能够有效地提高辐射效率。上述导热板优选覆盖红外发射基材的内壁，这是指红外辐射基材整个内壁相应的区域都有对应的导热板，但是导热板并不需要与红外辐射基材的内壁接触，二者之间可以留有一定的间隙，在导热板与热源之间也会留有一定的间隙(尤其是采用电热膜或碳发热体作为热源时)。
在上述红外辐射器中，绝热部设于所述隔热部面向红外发射基材的一侧的表面，绝热部主要用于隔绝由热源发射出来的热量，避免热量通过外壳体的背部散失。绝热部可以是一层绝热材料制成的绝热层，覆盖在隔热层相应的表面，优选覆盖整个表面。
本发明所提供的红外辐射器可以有以下具体结构：该红外辐射器包括：外壳体、红外发射基材、碳发热体、绝热层(即层状的绝热部)、隔热层(即层状的隔热部)、导热板；其中，
所述红外发射基材为上述本发明所提供的红外发射基材，其表面具有氧化膜；
所述隔热层位于所述外壳体的内壁上，并覆盖整个内壁；
所述红外发射基材与所述隔热层之间形成有所述恒温仓，所述恒温仓为该红外辐射器的中空部分；
所述碳发热体的数量为两个以上，分别固定在所述红外发射基材的内壁上；
所述绝热部设于所述隔热部面向所述红外发射基材的一侧的表面，并覆盖整个所述表面；
所述导热板设于所述恒温仓内部靠近所述红外发射基材一侧，并位于所述碳发热体的外侧，并覆盖所述红外发射基材的内壁。
本发明还提供了一种加热器，其包括上述的红外辐射器。
根据本发明的具体实施方案，优选地，该电热器包括红外辐射器、防护罩、外壳，所述红外辐射器的正面外侧设置所述防护罩，所述红外辐射器的背面和侧面由所述外壳包围。
在上述加热器中，防护罩是用于防止人员被红外辐射器烫伤，其可以采用金属网、冲压网、注塑网等。
根据本发明的具体实施方案，优选地，所述红外辐射器通过托枕固定在所述外壳的内壁上。
根据本发明的具体实施方案，优选地，红外辐射器与外壳之间形成有空腔。
红外辐射加热的优势和特点是：利用不可见光对物体和动植物直接加热，因同频共振的物理原理使动植物体内细胞产生运动，在体内生成热能，其不是利用空气作为传导介质。这种供热方式的优势是：加热不受环境限制，加热速度快，无扰流，可以分区域按需供热，高效节能，无味、无风、无光、无噪音，健康、舒适。但是，利用红外发射基材直接供热有以下几个弊端：1、不能悬挂与人活动平行位置，因为辐射板外壳表面温度过高，容易产生烫伤等意外伤害；2、直接悬挂墙体上背面热量将直接释放给墙体即影响表面辐射效果又浪费能源，且有烫伤威胁；3、悬挂在空中，因为辐射距离远供热效果不佳，加热气比重低加热过程产生的暖气流在上层空间，形成实质性能源浪费，发热体在上方会有头重脚轻效果，头热脚寒是不符合生物体的自然规律；4、辐射式加热的不足之处是红外波不是利用空气作为加热介质，因此，在供热过程中辐射板发射的辐射板是不能加热空气的。
在本发明的加热器中，优选地，空腔对应的外壳上开设有导流孔，通过导流孔将空气引入空腔内，使空气与红外发射基材的背面和侧面接触，利用残余高温加热空气，然后再利用导流孔导出，形成对流加热气旋均匀的加热室内空气，以拟补辐射式加热的不足，其产生的对流热气不低于同等功率的加热做功，该做功属于额外热效率。使宝贵的能源尽可能的得到充分的利用。
使用本发明的加热器作为室内取暖设备时，在室温16℃的时候，人体会有类似传统的供热24℃的温度感觉，而且能让室内空气清新，没有燥热和憋闷的不适感。本发明的加热器可以广泛的应用与工农业生产、车船上、家居生活的供热，和康复理疗、养生保健领域。
附图说明
图1为实施例6提供的红外辐射器的侧视图。
图2为实施例6提供的红外辐射器的拆分示意图。
图3为实施例7提供的红外辐射器的侧视图。
图4为实施例8提供的红外辐射器的侧视图。
图5为实施例9提供的电加热器的俯视截面示意图。
图6为实施例9提供的电加热器的侧面截面示意图。
图7为实施例9提供的电加热器的相对辐射能谱曲线(红外辐射波长范围)。
图8为实施例9提供的电加热器的红外热图。
主要附图标号说明：
外壳体1、红外发射基材2、加热棒3、绝热层4、隔热层5、导热板6、恒温仓7、固定挂件8、碳发热体9、主体10、挡板11、红外辐射器21、防护罩22、外壳23、托枕24、导线孔25、接线柱26
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
需要说明的是：在说明本发明的技术方案的过程中所引用的附图均为示意图，为清楚地显示细节，部分结构的尺寸、比例可能存在与实际尺寸不相符之处，但是，本领域技术人员能够结合说明书记载的内容理解相关的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种红外辐射材料，以重量百分比计，其原料组成包括：铜0.7％、镁0.8％、镧0.05％、铈0.07％、铝余量。
上述红外辐射材料是通过以下步骤制备的：将铝加热至600℃以上进行熔化，继续加热至1200℃以上，依次加入镁、铜，过滤杂质，加入镧、铈，搅拌混合均匀，得到红外辐射材料。
性能测试：400℃下导热率为190瓦/米·度(W·(m·K)-1)，硬度为HB 60。
实施例2
本实施例提供了一种红外辐射材料，以重量百分比计，其原料组成包括：铜2.0％、镁0.8％、镧0.07％、铈0.09％、银0.9％、铝余量。
上述红外辐射材料是通过以下步骤制备的：将铝加热至600℃以上进行熔化，继续加热至1200℃以上，依次加入镁、铜、银，过滤杂质，加入镧、铈，搅拌混合均匀，得到红外辐射材料。
性能测试：400℃下导热率为195瓦/米·度(W·(m·K)-1)，硬度为HB 60。
实施例3
本实施例提供了一种红外辐射材料，以重量百分比计，其原料组成包括：铜2.5％、镁2.0％、镧0.07％、铈0.06％、硅1.0％、铝余量。
上述红外辐射材料是通过以下步骤制备的：将铝加热至600℃以上进行熔化，继续加热至1200℃以上，依次加入镁、硅、铜，过滤杂质，加入镧、铈，搅拌混合均匀，得到红外辐射材料。
性能测试：400℃下导热率为196瓦/米·度(W·(m·K)-1)，硬度为HB 62。
实施例4
本实施例提供了一种红外辐射材料，以重量百分比计，其原料组成包括：铜3.0％、镁1.8％、镧0.07％、铈0.09％、银0.7％、硅0.9％、铝余量。
上述红外辐射材料是通过以下步骤制备的：将铝加热至600℃以上进行熔化，继续加热至1200℃以上，依次加入镁、硅、铜、银，过滤杂质，加入镧、铈，搅拌混合均匀，得到红外辐射材料。
性能测试：400℃下导热率为196瓦/米·度(W·(m·K)-1)，硬度为HB 66。
实施例5
本实施例提供了一种红外辐射材料，以重量百分比计，其原料组成包括：铜2.0％、镁1.8％、镧0.07％、铈0.09％、铒0.3％、银0.7％、硅0.9％、铝余量。
上述红外辐射材料是通过以下步骤制备的：将铝加热至600℃以上进行熔化，继续加热至1200℃以上，依次加入镁、铜、银，过滤杂质，加入镧、铈、铒，搅拌混合均匀，得到红外辐射材料。
性能测试：400℃下导热率为196瓦/米·度(W·(m·K)-1)，硬度为HB 66。
实施例6
本实施例提供了一种红外辐射器，其为单加热棒红外辐射器，其结构如图1和图2所示。图1为该红外辐射器的侧视图，图2为该红外辐射器的外壳体的拆分示意图。
该红外辐射器包括外壳体1、红外发射基材2、加热棒3、绝热层4、隔热层5、导热板6；其中，
红外发射基材2是由实施例4的红外辐射材料制成的，其厚度为4mm，宽度为160mm，表面具有激光烧蚀形成的氧化膜，表面的粗糙度为30％；
加热棒3设于红外发射基材2内壁上的卡槽内，从红外发射基材2的内壁表面到加热棒3的最高点的距离为8mm；
隔热层5设于外壳体1的内壁上，覆盖外壳体1的整个内壁，其厚度为20mm；
红外发射基材2与隔热层5之间具有一定的空间，构成恒温仓7；
绝热层4设于面向红外发射基材2的那部分隔热层5的表面，覆盖整个表面，以使整个红外发射基材2具有相对的绝热层4；
导热板6设于红外发射基材2内壁附近，其面积能够覆盖整个红外发射基材2的内壁，并且，覆盖加热棒3，以便将加热棒3发出的热量收集并传导至两端并将热量传递到红外发射基材2的两端，实现热量在红外发射基材2内部的均匀分布；
外壳体1包括一个主体10和两块挡板11，外壳体1的正面是开放的，两侧分别设有一个开放口，挡板11的形状与开放口相适应，挡板11的内表面也设有隔热层5；
红外发射基材2的四周边缘是工字型边缘作为固定挂件8，外壳体1的四周设有翻边结构，红外发射基材2的固定挂件8可以沿着外壳体1的翻边结构插入进去并被固定；在插入之后，两个挡板11分别将外壳体1的主体两端的开放口堵住；导热板6的两端也插入固定挂件8之中进行固定；在外壳体1、红外发射基材2的内壁上可以设置相应的结构，以便于挡板11的固定。
实施例7
本实施例提供了一种红外辐射器，其为双加热棒红外辐射器，其结构如图3所示。
在该红外辐射器中，导热板6分为两部分，分别覆盖一根加热棒3。相应的，在红外发射基材2的内壁中间处设有用于固定导热板6的卡槽，而且各部分的尺寸也可以相应的增加。其余结构与实施例6的红外辐射器相同。
实施例8
本实施例提供了一种红外辐射器，其结构如图4所示，图4为该红外辐射器的侧视图。该红外辐射器包括外壳体1、红外发射基材2、碳发热体9、绝热层4、隔热层5、导热板6；其中，
红外发射基材2是由实施例4的红外辐射材料制成的，其表面具有阳极氧化形成的氧化膜，表面的粗糙度为30％；
隔热层5位于外壳体1内壁上，其中，外壳体1背部的隔热层5的厚度d为30mm，外壳体1上、下两个侧面的隔热层5的厚度e为20mm；
红外发射基材2与隔热层5之间具有一定的空间，构成恒温仓7；
碳发热体9位于红外发射基材2的内壁上；六个碳发热体9沿着红外发射基材2的内壁均匀分布，其厚度a为1mm；
导热板6设于红外发射基材2内壁附近，其面积能够覆盖整个红外发射基材2的内壁，并且，覆盖所有的碳发热体9，以便将加热棒3发出的热量收集并传导至两端并将热量传递到红外发射基材2的两端，实现热量在红外发射基材2内部的均匀分布；该导热板6的厚度c为1mm，导热板6与碳发热体9之间的间隙b为1mm；
外壳体1包括一个主体10和两块挡板11，外壳体1的正面是开放的，两侧分别设有一个开放口，挡板11的形状与开放口相适应，挡板11的内表面也设有隔热层5；
红外发射基材2的四周边缘是工字型边缘作为固定挂件8，外壳体1的四周设有翻边结构，红外发射基材2的固定挂件8可以沿着外壳体1的翻边结构插入进去并被固定；在插入之后，两个挡板11分别将外壳体1的主体两端的开放口堵住；导热板6的两端也插入固定挂件8之中进行固定；在外壳体1、红外发射基材2的内壁上可以设置相应的结构，以便于挡板的固定。
实施例9
本实施例提供了一种电加热器，其结构如图5-图6所示，图5为该电加热器的俯视截面示意图，图6为该电加热器的侧面截面示意图。该电加热器包括实施例7的红外辐射器21、防护罩22、外壳23；
红外辐射器21通过托枕24固定在外壳23的内壁上，其正面外侧设置防护罩22，背面和侧面由外壳23包围；在外壳23的适当位置设置于用于引入导线的导线孔25和接线柱26；
在红外辐射器21的外壳体的外壁与该电加热器的外壳23之间存在一个空腔，该空腔对应的外壳上开设有导流孔(在该电加热器的外部可以看到外壳的各个面均开设有导流孔)，通过导流孔将空气引入空腔内，使空气与红外发射基材的背面和侧面接触，对空气进行加热。
通过测试发现：电加热器的背面温度不超过30℃；空气通过导流孔进入之后，导流出的空气温度为60-80℃。
测试：
依据GB/T 7287-2008《红外辐射加热器试验办法》、GB/T 4654-2008《非金属基体红外辐射加热器通用技术条件》对本实施例的电加热器进行检测，具体结果如表1所示。
表1
由表1的内容可以看出：本实施例提供的电加热器具有良好的红外辐射发热性能，该电加热器的外壳不会产生过高的温度，可以避免对于使用者的烫伤，同时，通过导流孔导入空气，可以利用余热对空气进行加热，提高加热的效率。
Claims (33)
1.一种红外辐射材料，以重量百分比计，其原料组成包括：铜0.5-5%、镁0.3-6%、稀土0.1-3%、银0.1-3%、硅0.5-5%、铝余量；
所述稀土包括镧、铈、钕、锶和铒中的一种或几种的组合；
当含有镧、铈、钕、锶、铒时，其含量分别为0.01-2%、0.05-2%、0.5-3%、0.2-1%、0.2-1%。
2.根据权利要求1所述的红外辐射材料，其中，所述镁的含量为0.3-1.5%。
3.根据权利要求1所述的红外辐射材料，其中，所述硅的含量为0.5-1.2%。
4.根据权利要求1所述的红外辐射材料，其中，所述稀土包括镧和铈。
5.根据权利要求4所述的红外辐射材料，其中，所述稀土还包括钕、锶和铒中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的红外辐射材料，其中，以重量百分比计，该红外辐射材料的原料组成包括：铜0.5-5%、镁0.3-6%、银0.1-3%、硅0.5-5%、镧0.01-2%和铈0.05-2%、铝余量。
7.权利要求1-6任一项所述的红外辐射材料的制备方法，其包括以下步骤：
将铝加热熔化，依次加入镁、铜、稀土，搅拌混合均匀，得到所述红外辐射材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，硅在镁之后加入，银在铜之后加入。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，将铝加热至600℃以上进行熔化，继续加热至1200℃以上，依次加入镁、铜，过滤杂质，加入稀土，搅拌混合均匀，得到所述红外辐射材料。
10.一种红外发射基材，其是采用权利要求1-6任一项所述的红外辐射材料制成的，并且，该红外发射基材的发射面具有保护膜和微孔。
11.根据权利要求10所述的红外发射基材，其中，所述保护膜的厚度为12-20微米。
12.根据权利要求11所述的红外发射基材，其中，该红外发射基材为管状、片状或板状。
13.根据权利要求10所述的红外发射基材，其中，所述保护膜是通过阳极氧化处理形成的氧化保护膜。
14.根据权利要求10或13所述的红外发射基材，其中，所述微孔的烧蚀深度为8-12μm。
15.根据权利要求10所述的红外发射基材，其中，所述微孔的尺寸为1μm-5μm。
16.根据权利要求10所述的红外发射基材，其中，所述微孔的形状为不规则形状。
17.根据权利要求10所述的红外发射基材，其中，所述微孔位于所述保护膜内，并且，所述保护膜的粗糙率为20-40%。
18.根据权利要求17所述的红外发射基材，其中，所述保护膜的粗糙率为30%。
19.一种红外辐射器，其包括红外发射基材、热源、导热板、绝热部、恒温仓、隔热部、外壳体；其中，
所述隔热部设于所述外壳体的内壁上；
所述红外发射基材与所述隔热部之间形成有所述恒温仓，所述恒温仓为该红外辐射器内部的中空部分；
所述热源固定于所述红外发射基材的内壁上；
所述绝热部设于所述恒温仓内部，其位于所述隔热部的表面，该表面面向所述红外发射基材镶有红外辐射材料的一侧；
所述导热板设于所述恒温仓内部靠近所述红外发射基材一侧；
所述红外发射基材为权利要求10-18任一项所述的红外发射基材。
20.根据权利要求19所述的红外辐射器，其中，所述隔热部覆盖所述外壳体与恒温仓之间的整个内壁。
21.根据权利要求19所述的红外辐射器，其中，所述绝热部覆盖整个所述表面。
22.根据权利要求19所述的红外辐射器，其中，所述导热板覆盖所述红外发射基材的内壁。
23.根据权利要求19所述的红外辐射器，其中，所述外壳体包括一个主体和两块挡板，所述外壳体的正面是开放的，两侧分别设有一个开放口，所述挡板的形状与开放口相适应，所述挡板的内表面也设有隔热部。
24.根据权利要求23所述的红外辐射器，其中，所述红外发射基材的四周边缘是作为固定挂件的工字型边缘，所述外壳体的四周设有翻边结构，所述红外发射基材的固定挂件沿着所述外壳体的翻边结构插入进去并被固定；在插入之后，两个所述挡板分别将所述外壳体的主体两端的开放口堵住，在所述外壳体、红外发射基材的内壁上设置有用于固定所述挡板的结构。
25.根据权利要求19所述的红外辐射器，其中，所述热源位于所述红外发射基材的内侧表面上。
26.根据权利要求19所述的红外辐射器，其中，所述热源为电热棒、电热管、电热膜和碳发热体中的一种或几种。
27.根据权利要求26所述的红外辐射器，其中，当所述热源为电热棒或电热管时，其固定于所述红外发射基材的内侧表面上的卡槽内，当所述热源为电热膜或碳发热体时，其固定于所述红外发射基材的内侧表面上。
28.根据权利要求19或25所述的红外辐射器，其中，该红外辐射器包括：外壳体、红外发射基材、碳发热体、绝热层、隔热层、导热板；其中，
所述红外发射基材为权利要求10-18任一项所述红外发射基材，其表面具有氧化膜；
所述隔热层位于外壳体的内壁上，并覆盖整个内壁；
所述红外发射基材与所述隔热层之间形成有所述恒温仓，所述恒温仓为该红外辐射器内部的中空部分；
所述碳发热体的数量为两个以上，分别固定在所述红外发射基材的内壁上；
所述绝热部设于所述隔热部面向所述红外发射基材的一侧的表面，并覆盖整个所述表面；
所述导热板设于所述恒温仓内部靠近所述红外发射基材一侧，并位于所述碳发热体的外侧，并覆盖所述红外发射基材的内壁。
29.一种加热器，其包括权利要求19-28任一项所述的红外辐射器。
30.根据权利要求29所述的加热器，其中，该加热器包括红外辐射器、防护罩、外壳，所述红外辐射器的正面外侧设置有所述防护罩，所述红外辐射器的背面和侧面由所述外壳包围。
31.根据权利要求30所述的加热器，其中，所述红外辐射器通过托枕固定在所述外壳的内壁上。
32.根据权利要求29或30所述的加热器，其中，所述红外辐射器与所述外壳之间形成有空腔。
33.根据权利要求32所述的加热器，其中，所述空腔对应的外壳上开设有导流孔。
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