CN86108572A - 不锈钢带远红外线元件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种用于物质的加热、干燥、脱水和固化的远红外线元件。其制法是将奥氏体不锈钢板(ICr18Ni9Ti)按所要求的电功率选择，确定其厚度、宽度、长度并剪成带状，将此带状钢板围成盘形在箱式电阻炉中进行高温氧化处理而成。具有升、降温速度快、节省电能和交直流两用等特点。且工艺简单，易于制造，造价比碳化硅基板或锆英陶瓷管低十余倍。

Description

本发明是一种用于物质的加热、干燥、脱水和固化的远红外线元件及其制法。

红外线按波长的不同，可分为近、中、远三种。当远红外线幅射到物体表面时，一部分在物体表面被反射，其余部分就射入物体。而射入物体的红外线。其中一部分透过物体余下的部分被物体吸取转化为热能，即引起物质分子剧烈运动。从而使物体迅速变热。物体吸收的远红外线愈多就愈容易变热。所以人们将远红外线的这种功能广泛应用于物质的加热、干燥、脱水和固化。目前市场上供应的能发射红外线的元件，大多数为碳化硅制成的基板，中间装有电阻丝，通电后电阻丝发生热量，幅射到碳化硅基板上（或锆英陶瓷管），再幅射而加热来处理所处理之实物。这种远红外线基板（或管）加热时间长，热能浪费大，电阻丝在使用过程中易断，断后即难修复。同时这种基板到一定时期就失效，不能发射红外线，需要加涂ZrO₂、Fe₂O₃、CO₂O₃或碳化物、硼化物、稀土金属等价格昂贵的氧化物。

本发明的任务在于提供一种无须任何涂料和附加件而效果更佳的远红外线元件，以取代目前使用的碳化硅基板或锆英陶瓷管。

本发明以耐热、抗腐蚀的奥氏体不锈钢（ICr18Ni9Ti）带为发热体（其化学成份：

经过高温氧化，使其表面生成Fe₂O₃和Fe₃O₄氧化物。这种氧化物能发射出波长为2.5μm以上的远红外线。

本发明实施例：将厚度约为0.5-2mm的奥氏体不锈钢板裁成钢带（可按设备所需电功率选择钢带的厚度与宽度，确定长度），把钢带表面的油污清理干净。并围成盘形，每圈之间用20-22^＃元丝隔开钢带，以免钢带接触，影响氧化质量。采用箱式电阻炉作为加热设备，在炉底板上放上耐火砖，然后将准备好的盘形钢带，搁置于耐火砖上，再随炉升温。经过高温800℃～950℃的处理，保温10-12小时，钢带表面便生成20-55μm的Fe₃O₄为主的尖晶固溶体相和少量的Fe₂O₃为主的等正体菱面体相的氧化物。

本发明最佳实施例：将厚度为0.5-2mm的奥氏体不锈钢板裁成钢带（可按设备所需电功率选择钢带的厚度与宽度、确定长度），把钢带表面的油污清理干净，并围成盘形，每圈之间用20-22^＃元丝隔开钢带。以免钢带接触，影响氧化质量。采用箱式电阻炉作为加热设备，并在炉底板上放上耐火砖。然后将准备好的盘形钢带，搁置于耐火砖上。再随炉升温。经过高温850℃-900℃的处理，保温6小时，钢带表面便生成20-25μm的Fe₃O₄为主的尖晶溶体相和少量的Fe₂O₃为主的等正体菱面体相的氧化物。

按照上述方法研制的远红外线元件，经科学测定分析的情况是：

（一）氧化层的衍射数据

（二）主要元素为：Fe、Ni、Cr，相对脉冲数：

Fe：1736734次

Ni：412322次

Cr：374653次

（三）化学分析结果

以H₂O₂：HCL为9∶1溶液，将钢带两表面氧化物溶下，经化学分析测定：

Fe：76.59%

Cr：10%

Ni：9.27%

（四）在大型金相显微镜下测得氧化层的厚度为20-30μ。最大厚度为55μ。

氧化层主要是Fe₃O₄为主的尖晶固溶体相，少量的Fe₂O₃为主的等正体菱面体相。

（五）远红外线幅射率测定

①保温6小时的测定结果（测定温度450℃）

②保温5小时的测定结果（测定温度450℃）

本发明的应用实例：

1、干燥食品的测试结果

2、干燥铸件泥芯的测试结果

3、干燥面包炉壳油漆的测试结果

4、干燥电机、元器元件的测试结果

本发明工艺简单，只用一台箱式电阻炉就可实现，价格便宜，与其它远红外线发射基板（或锆英陶瓷管）比较，便宜五分之三。这种远红外线元件可直接接入（220V、380V）电网中使用，无须附加件，检修方便，使用寿命长。因奥氏体不锈钢是由铬、镍、钛等元素组成，耐腐蚀，耐高温、机械性能好，无须加任何涂料，且在使用过程中有新陈代谢作用。热情性小，从室温升到加热温度（200℃～300℃）只要30秒钟，而碳化硅板需10分钟。便于掌握烘烤温度，提高干燥质量。本发明是直热式无附加件，单位面积热辐射强度大，辐射能与发热体的温度四次方成正比，可以达到快速干燥的最佳效果。采用远红外技术，一般节能为30%左右，采用本远红外线元件，节能达50-60%。

Claims (7)

1、一种用于物质的加热、干燥、脱水和固化的奥氏体不锈钢带远红外线元件，其特征在于表面为由金属氧化物组成的氧化层。

2、一种用于物质的加热、干燥、脱水和固化的奥氏体不锈钢带远红外线元件的制法其特征是将奥氏体不锈钢（ICr18Ni9Ti）钢板，按所要求的电功率选择其厚度、宽度、确定长度并剪成带状，将此带状钢板围成盘形，在箱式电阻炉中进行高温氧化。

3、根据权利要求1所述的元件，其特征在于ICr18Ni9Ti元钢的化学成分包括：C≤0.12%、Si≤0.8%、Mn≤2.0%、Cr17-19%、Ni8-11%、Ti≈0.8%、S≤0.03%、P≤0.05%。

4、根据权利要求1所述的元件，其特征在于表面有二层厚度为20-55μm的Fe₃O₄为主的尖晶固溶体相和少量的Fe₂O₃为主的等正体菱面体相的氧化物。

5、根据权利要求2所述的制法，其特征在于围成盘形的带状钢板每圈之间用20-22^＃元丝将钢带隔开。

6、根据权利要求2或4所述的制法，其特征是将围成盘形的奥氏体不锈钢带置于箱式电阻炉经过高温800℃-950℃的处理，保温10-12小时。

7、根据权利要求2或4所述的制法，其特征是将围成盘形的奥氏体不锈钢带置于箱式电阻炉经过高温850℃-900℃的处理，保温6小时，可获最佳效果。