CN202527183U - 一种用在燃气灶具上具有同体异性功能的金属独居石载体 - Google Patents
一种用在燃气灶具上具有同体异性功能的金属独居石载体 Download PDFInfo
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Abstract
一种用在燃气灶具上具有同体异性功能的金属独居石载体，具有金属独居石载体本体，在金属独居石载体本体下表面和侧立环形外表面有热障陶瓷涂层，在金属独居石载体本体上表面有催化涂层。本实用新型的金属独居石载体本体下表面和侧立环形外表面的热障陶瓷涂层具有降低热导率和隔热的功能，避免了由于金属独居石载体热导率过高导致燃气灶具燃烧器发生回火现象，金属独居石载体本体上表面的催化涂层具有降低燃烧反应活化能，提高热效率，降低了有害气体排放，本实用新型专利的核心技术是热障陶瓷涂层使金属独居石载体具有了同体异性功能。
Description
技术领域：
本发明属于金属材料，金属材料表面改性技术以及催化涂层制备领域，特别涉及一种用在燃气灶具上具有同体异性功能的金属独居石载体。
背景技术：
家用远红外线灶具已有二十几年的应用史，它节能、环保、不熏锅，有害气体排放量极低等优点被大家广泛认知，但由于陶瓷独居石发热载体易风化和炸裂，陶瓷片制造工艺标准化难度大等缺点制约了家用远红外线灶具的进一步发展。近几年有些企业和个人受汽车尾气三元催化器中金属独居石载体的启发，把金属独居石载体探索性应用于家用灶具之中，想法是好的，但由于一味照抄照搬汽车催化器用金属载体，虽然汽车尾气净化和家用远红外线燃烧原理有相同之处，但它们之间在使用原理上存在相当大的差别。
家用金属载体红外线灶具在使用过程中出现了金属载体稳定性差，载体热导率过高，容易发生回火现象，催化涂层很快脱落，载体与金属外壳结合时密封性能差等一系列问题，甚至各项性能指标远远不如以陶瓷独居石为发热体的灶具，由于以上原因，使原本很好的创新性产品，在发展中受到严重制约。
发明内容：
本实用新型的目的在于克服现有金属独居石发热载体的不足之处，提供一种外表制作更加美观、工艺简单、标准化程度高、燃烧更稳定、载体开孔率更高、载体使用寿命长的金属独居石发热载体。
技术方案：
本实用新型所采用的技术方案为：一种用在燃气灶具上具有同体异性功能 的金属独居石载体，包括由金属箔带构造成型的金属独居石载体，其特征是：所述金属独居石载体的下表面和侧立环形外表面有热障陶瓷涂层，在金属独居石载体的上表面有催化涂层。
所述金属独居石载体所用金属箔带为FeCrAIY合金不锈钢。
所述热障陶瓷涂层采用稀土氧化物热障陶瓷涂层。
所述催化涂层采用稀土钙钛矿催化涂层。
有益效果：
本实用新型有效解决了背景技术中提到的不足之处，彻底解决了燃烧器容易产生回火的难题，延长了载体使用寿命，防止了催化剂涂层过早脱落的问题。
金属独居石载体所用金属箔带为FeCrAIY合金不锈钢材料，这种添加稀土元素钇的新型合金不锈钢箔带新材料的使用寿命是普通FeCrAI不锈钢箔带的五倍，耐高温、抗氧化、耐腐蚀等性能也有较大提高，可有效提高金属独居石载体的使用寿命。在金属独居石载体下表面及近表区域和侧立环形外表面制备以AI2O3+CeO2+YSZ混合物为主要成分的稀土基热障陶瓷涂层，有效避免了回火现象的发生，并使金属独居石载体具有了同体异性功能。在金属独居石载体上表面制备以CeO2+LaMnO3为活性组分的稀土材料催化涂层，可降低燃烧气体的活化能，提高燃气灶具的热效率。
附图说明：
图1为本实用新型功能梯度热障涂层原理图。
图2为本实用新型热障涂层原理图。
图1是本实用新型功能梯度热障涂层原理图，其中标记10代表陶瓷面层，
标记9代表陶瓷涂层成分梯度变化，标记8代表金属黏结层，标记7代表 金属基底。
图2是本实用新型热障涂层原理图，其中标记6代表金属基底，标记5代表黏结层，标记4代表陶瓷面层。
具体实施方式:
实施例1：
先将FeCrAIY不锈钢合金箔带压制成梯形带，采用对接焊接法制成以金属为载体的金属独居石载体。将载体全部外表面用超声波工艺进行清洗，有效去除表面污物和氧化膜，将以化学镀法制得的Fe包覆AI复合粉体和机械合金法制备的Fe3AI粉体为涂层材料，均匀涂覆在经过清洗后的载体下表面及近表区域和侧立环形外表面上，利用激光器对载体下表面和侧立环形外表面进行激光熔覆，载体表面可生成一层Fe-AI金属间化合物黏结层，采用射频等离子焰流先对载体下表面和侧立环形外表面进行预热，预热同时采用射频等离子同轴送粉喷枪制备以AI2O3+CeO2+YSZ混合物为主要成分的热障陶瓷涂层。
用高温氧化法对经过清洗处理的金属载体上表面进行处理，在金属载体上表面生成一层能和氧化铝涂层结合良好的过度层/膜，它与金属载体之间是化学结合，根据上述分析我们在载体上表面涂覆一层比表面积大，多孔的活性水涂层，水涂层主要成分是r-AI2O3、氧化锆、稀土氧化物，还有部分过渡金属元素的氧化物制成，再对载体上表面进行预热，同时在活性水涂层上面涂覆催化剂活性组分CeO2+LaMO3(M代表Co、Ni、Mn、Cr、Fe)，涂覆后再干燥、焙烧、再活化处理制成催化剂涂层。
实施例2：
其中金属箔材料，金属箔带形状，制成的金属独居石载体和实施例1完全 相同，在此不再赘述。对金属独居石载体外表面采用超声波工艺进行表面清洗，提高表面活化能。对金属载体下表面高温氧化，使表面生成约0.33mm厚Fe2O3氧化层，然后在氧化层表面上热喷涂纯铝，构成AI2O3-AI复合涂层，再用等离子焰流对喷涂层重熔处理，使Fe2O3和AI进行氧化还原反应，形成Fe-AI/AI2O3复合涂层，再采用射频等离子同轴送粉喷枪先预热载体再制备以La2ZrO7(LZ)为主要成分的热障陶瓷涂层。催化涂层制备工艺方法与实施例1相同，不再赘述。
Claims (4)
1.一种用在燃气灶具上具有同体异性功能的金属独居石载体，包括由金属箔带构造成型的金属独居石载体，其特征是：所述金属独居石载体的下表面和侧立环形外表面有热障陶瓷涂层，在金属独居石载体的上表面有催化涂层。
2.根据权利要求1所述的一种用在燃气灶具上具有同体异性功能的金属独居石载体，其特征是：金属独居石载体所用金属箔带为FeCrAIY合金不锈钢。
3.根据权利要求1所述的一种用在燃气灶具上具有同体异性功能的金属独居石载体，其特征是：热障陶瓷涂层采用稀土基热障涂层材料。
4.根据权利要求1所述的一种用在燃气灶具上具有同体异性功能的金属独居石载体，其特征是：催化涂层采用稀土材料催化剂。
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