CN1829396B

CN1829396B - 一种稀土纳米钛膜电热管

Info

Publication number: CN1829396B
Application number: CN2006100347012A
Authority: CN
Inventors: 李家俊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2026-04-03
Also published as: CN1829396A

Abstract

一种稀土纳米钛膜电热管，其特征在于，在电热管表面复合有稀土纳米钛膜，膜的原料成分由粉状混合物和粘合剂溶液组成，其中粉状混合物含量中包括稀土元素25～30％、二氧化钛5％～35％、高温色料5％～35％、熔块25～30％。所述膜的成分中，是采用粉状混合物25％～30％与粘合剂溶液70％～75％搅拌均匀，经高温物理气相沉积工艺，复合在发热管表面构成复合膜，经烘干，烧结固化构成。上述稀土纳米钛膜电热管具有热效率高、使用效果好的优点。

Description

一种稀土纳米钛膜电热管

技术领域

本发明涉及一种电热元件，特别是一种稀土纳米钛膜电热管。

背景技术

卤素电热管广泛应用于电加热领域，具有成本低、启动快等优点，同时也存在严重缺陷：由于卤素管钨丝工作温度在2200℃左右，其光谱分布绝大部分在可见光范围，光效应多于热效应，热转换效率低，用于电加热，其眩光对于人眼刺激强烈，引起眼疲劳，产生不适感。卤素管辐射频谱中含有300nm左右的紫外线，直接辐射眼睛，会引起眼睛严重灼伤；直接辐射人体皮肤，会引起人体表皮细胞变异，严重的会诱发皮肤癌。

发明内容

本发明的目的是克服以上技术之不足，提供一种热效率高的稀土纳米钛膜电热管。

本发明是由以下方式实现的，该稀土纳米钛膜电热管是在电热管表面复合有稀土纳米钛膜，膜由粉状混合物和粘合剂溶液制备组成，其中粉状混合物包括含稀土元素物质25～30％、二氧化钛5％～35％、高温色料5％～30％、熔块25～30％，所述二氧化钛中包括普通二氧化钛与纳米二氧化钛。

所述膜的成分中，含稀土元素物质25～30％、高温色料为20％～25％、普通二氧化钛为3％～5％、纳米二氧化钛5‰～1％、熔块25～30％。

所述膜的成分中，高温色料为5％～8％、所述二氧化钛中，普通二氧化钛为25％～32％、纳米二氧化钛为1％～2％、含稀土元素物质25～30％、熔块25～30％。

所述膜的原料成分中，是采用粉状混合物25％～30％与粘合剂溶液70％～75％搅拌均匀，经高温物理气相沉积工艺，复合在发热管表面构成复合膜，经烘干，烧结固化构成。其所述复合膜厚度为5～25μm；烘干温度为100℃～150℃，烧结固化温度为800℃～1050℃。

所述含稀土元素物质为稀土氧化物、铁锰稀土钙、钛酸稀土钙。

所述的溶液为水溶性树脂溶液如三聚氰胺甲醛树脂、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸等；所述的溶液为也可以是有机硅树脂溶液如甲基苯基硅树脂溶液；

稀土纳米钛膜间隔性复合在管表面。

所述粉状混合物中还添加有微量的氧化锆、氧化锌、氧化硼或氧化硅，其含量小于1％。

所述电热管可以为卤素管或石英电热管。

采用了上述稀土纳米钛膜的电热管的有益效果在于：

由于含稀土元素物质和二氧化钛对于紫外线和可见光吸收，激发后转换为近、远红外线，表面复合稀土纳米钛膜的卤素管几乎无紫外线辐射，使整个光谱向波长较长的红外光谱偏移，提高了远红外发射率和热效率。

二氧化钛具有半导体的性质，当经过紫外线(波长在350nm-400nm)的照射时，其内部电子受激发后，生成带负电的电子和带正电的空穴。带正电的空穴与二氧化钛粒子表面吸附的水所电离出的氢氧根(OH-)结合，产生游离的原子团(·OH)；带负电的电子与二氧化钛粒子表面吸附的氧气结合，产生带负电的氧(O^2-)，这种O^2-与·OH(统称为活性氧化剂)具有相当强的氧化还原力。

上述化学反应所释放出来的活性氧化剂，具有极大的活性，可以分解有机物。利用活性氧化剂强有力的氧化还原能力，将有机化合物和细菌分解、清除。由于二氧化钛光触媒具有非常强的亲水性，雨水能很容易的进入到有机物分解后的物质与二氧化钛光触媒之间，使污浊物与基材脱离，所以无需保养。二氧化钛光触媒的氧化还原反应还可以分解有害污染物质中的硝酸化合物(NOx)和硫酸化合物(SOx)，起到净化周边空气、改善环境的作用。

综上所述：稀土纳米钛膜电热管能有效的将紫外线和可见光谱转换为近红外线，使辐射频谱整体向近红外光谱平移。提高热转换效率。纳米二氧化钛有着更高的光催化活性，利用光催化技术可将多种有机污染物完全矿化为二氧化碳、来降低它们的毒性，净化室内空气。

1、无有害人体的紫外线辐射；

2、无强眩光对于人眼睛的不良刺激；

3、光触媒降解毒素，净化市内空气；

4、提高红外转换率，热效率高。

在一些消毒灭菌的状态使用，需要透过紫外线加强消毒灭菌的效果，由于稀土纳米钛膜间隔性复合在管表面。稀土纳米钛膜配方为二氧化钛25％～30％、纳米二氧化钛1％～2％、稀土元素25％～30％、高温色料5％～8％、熔块25％～30％混合。由于紫外线和二氧化钛光触媒的双重作用，大大提高消毒灭菌的效果。

附图说明

附图1为本发明无膜管和稀土纳米钛膜电热管光谱分布比较示意图；

附图2-图4为本发明稀土纳米钛膜间隔性复合示意图；

具体实施方式

实施例1

本发明的稀土纳米钛膜电热管是在电热管1表面复合有稀土纳米钛膜2，膜的成分由粉状混合物25％～30％和粘合剂溶液65％～75％制备组成，粘合剂采用水溶性树脂溶液如三聚氰胺甲醛树脂溶液，其中粉状混合物含量中包括稀土元素29.2％、高温色料为30％、二氧化钛包括普通二氧化钛与纳米二氧化钛，普通二氧化钛为10％、纳米二氧化钛0.8％，熔块30％，研磨在900目以上；将上述粉状混合物和粘合剂溶液搅拌均匀后，经高温物理气相沉积工艺，复合在发热管表面构成复合膜2，复合膜厚度为5～25μm，经100℃～150℃烘干，800℃～1050℃烧结固化构成。该稀土元素还可以为铁锰稀土钙、钛酸稀土钙。所述的溶液为水溶性树脂溶液还可以为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等；所述的溶液为也可以是有机硅树脂溶液如甲基苯基硅树脂；

从图1所示的无复合膜管和稀土纳米钛膜电热管光谱分布比较示意图中可以看出本发明所具有的有益效果。

实施例2

在上述配方中，其膜的成分由粉状混合物30％和粘合剂溶液70％制备组成，所述膜的成分的粉状混合物中，高温色料6％、普通二氧化钛为32％、纳米二氧化钛为2％、稀土元素30％、熔块30％。

如图2-图4所示，稀土纳米钛膜间隔性复合在管表面，构成各种间隔方式如横向间隔、斜向间隔、纵向间隔。

在上述实施例中，所述粉状混合物中还可以添加有微量的氧化锆、氧化锌、氧化硼、氧化硅，其含量小于1％，相应减小高温色料或普通二氧化钛或含稀土元素物质所占含量比例即可。

本发明的电热管可以用于卤素管、紫外线灯管、石英电热管或金属管。

Claims

1.一种稀土纳米钛膜电热管，其特征在于，在电热管表面复合有稀土纳米钛膜，所述膜是采用粉状混合物25％～30％与粘合剂溶液70％～75％搅拌均匀，经高温物理气相沉积工艺，复合在发热管表面构成复合膜，经烘干，烧结固化构成，其中粉状混合物包括含稀土元素物质25～30％、二氧化钛5％～35％、高温色料5％～35％、熔块25～30％，所述二氧化钛包括普通二氧化钛与纳米二氧化钛。

2.如权利要求1所述的稀土纳米钛膜电热管，其特征在于，所述膜的厚度为5～25μm；烘干温度为100℃～150℃，烧结固化温度为800℃～1050℃。

3.如权利要求1或2所述的稀土纳米钛膜电热管，其特征在于，所述膜的成分粉状混合物中，高温色料为5％～8％、所述二氧化钛中普通二氧化钛为25％～32％、纳米二氧化钛为1％～2％，熔块25～30％，研磨到900目以上。

4.如权利要求1或2所述的稀土纳米钛膜电热管，其特征在于，所述含稀土元素物质为稀土氧化物、铁锰稀土钙或钛酸稀土钙。

5.如权利要求1或2所述的稀土纳米钛膜电热管，其特征在于，所述粘合剂溶液为水溶性树脂溶液，水溶性树脂溶液为三聚氰胺甲醛树脂、聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸。

6.如权利要求1或2所述的稀土纳米钛膜电热管，其特征在于，稀土纳米钛膜间隔性复合在管表面。

7.如权利要求1或2所述的稀土纳米钛膜电热管，其特征在于，所述粉状混合物中还添加有氧化锆、氧化锌、氧化硼或氧化硅，所添加的含量小于1％。

8.如权利要求1或2所述的稀土纳米钛膜电热管，其特征在于，所述电热管为卤素管或石英电热管。