專利名稱：新型紅外導(dǎo)電陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種新型紅外導(dǎo)電陶瓷及其制備方法，屬于功能陶瓷和電熱材料技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景紅外電熱陶瓷是一種新型的電熱材料，而且具有紅外保健、裝飾裝潢等功能。已經(jīng)有專 利技術(shù)涉及導(dǎo)電陶瓷的制備，如發(fā)明專利(ZL00107278. 1)"石墨導(dǎo)電陶瓷"中介紹石墨導(dǎo) 電陶瓷是粘土、石墨與適量的水混合成均勻的泥料經(jīng)過(guò)壓制復(fù)合成型、晾干、通過(guò)窯爐高溫 燒制而成；專利(ZL03i24488.2)"復(fù)合導(dǎo)電陶瓷及其制備技術(shù)"中介紹復(fù)合式導(dǎo)電陶瓷的 制備方法為配料混合、成型、燒結(jié)。這兩個(gè)專利的共同點(diǎn)是采用整體成型的方法，壓制 成形時(shí)沒(méi)有絕緣料與導(dǎo)電料的區(qū)分，也沒(méi)有關(guān)于絕緣層的介紹。授權(quán)專利(ZL03139036.6)"導(dǎo)電陶瓷的制造技術(shù)"介紹在現(xiàn)有的陶瓷基料中添加非金 屬導(dǎo)電材料，調(diào)和后制成陶坯板，然后經(jīng)過(guò)高溫?zé)贫?，?dǎo)電陶坯經(jīng)過(guò)高溫?zé)坪?，表?自然形成一層絕緣保護(hù)層，只有中間層導(dǎo)電。實(shí)用新型專利(ZL200520081152.5)"紅外電熱 瓷磚/瓷板"以及實(shí)用新型專利(200520081153. x)"安全調(diào)壓紅外電熱瓷磚Z瓷板"是授權(quán)專 利號(hào)為03139036.6的專利的延伸與完備。這兩個(gè)實(shí)用新型均介紹了瓷磚的成型技術(shù)為在制 作瓷磚/瓷板的原材料中添加非金屬導(dǎo)電材料加水?dāng)嚢柩心ゾ鶆蚝?，烘干、壓制成型、高溫?zé)?結(jié)，制成具有導(dǎo)電性的瓷磚/瓷板。坯體經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，上、下表面由于導(dǎo)電體的氧化而形成絕 緣層。這種技術(shù)方案的特征是同一種原料整體壓制成型，燒結(jié)過(guò)程中由于表面導(dǎo)電體的氧化、 逸出而形成表面絕緣層。這種技術(shù)方案造成導(dǎo)電陶瓷的絕緣層氣孔率大、致密度低，陶瓷體 的絕緣強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度受到很大限制。這也導(dǎo)致了導(dǎo)電陶瓷易吸潮、電阻率不均勻、高溫老 化快等問(wèn)題。授權(quán)專利號(hào)為02214474.9實(shí)用新型專利"紅外輻射電熱瓷磚"以及授權(quán)專利號(hào)為 02212005. x實(shí)用新型專利"一種紅外電熱瓷磚"中介紹在瓷磚的外表層釉和瓷磚基體之間 復(fù)合填充有非金屬材料制成的導(dǎo)電體。這種成型方式導(dǎo)致絕緣層的絕緣強(qiáng)度低、釉層與導(dǎo)電 層以及導(dǎo)電層與陶瓷基體之間難于緊密結(jié)合，材料抗折強(qiáng)度、電阻率均勻性等也受到很大限制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、電阻率均勻、表面致密而絕緣強(qiáng)度高、不易 吸潮、抗折強(qiáng)度高的新型紅外導(dǎo)電陶瓷及其制備方法。其技術(shù)方案為一種新型紅外導(dǎo)電陶瓷，為上、中、下層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中上、下兩層為絕緣層，中間 為導(dǎo)電層，其特征在于絕緣層和導(dǎo)電層成型原料不同，其中絕緣層材料為非導(dǎo)電的陶瓷原 料，導(dǎo)電層材料以絕緣層原料為基料摻雜導(dǎo)電材料而成，添加的導(dǎo)電材料可以是碳類、導(dǎo)電 陶瓷粉、金屬材料中的一種或上述幾種導(dǎo)電材料的混合，三層壓合成型燒結(jié)為一體。為實(shí)現(xiàn)上述目的，其制備工序依次為陶瓷坯體的制作、干燥和高溫?zé)桑涮卣髟谟?兩絕緣層和導(dǎo)電層三層分層布料，經(jīng)陶瓷壓機(jī)壓制成陶瓷坯體。所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，在陶瓷坯體的制作工序中，先在壓機(jī)的模具中布 一層絕緣料用較小的壓力壓制，再布一層導(dǎo)電料用較大的壓力壓制，最后布一層絕緣料壓制 成型，這三次壓制的壓力逐步增大?；蛘咴谔沾膳黧w的制作工序中，導(dǎo)電層和絕緣層分別壓 制成型，然后按照絕緣層-導(dǎo)電層-絕緣層的順序依次放入模具中，最后用大壓力將三層壓制 成型?；蛘咴谔沾膳黧w的制作工序中，兩層絕緣層先壓制成型，在模具中放置一層壓制好的 絕緣層料，然后布上一層導(dǎo)電層，最后再放上一層已經(jīng)成型的絕緣層，用較大壓力壓制成型。 或者在陶瓷坯體的制作工序中，在模具中依次按照絕緣層-導(dǎo)電層-絕緣層布料，用大壓力壓 制成型。或者在陶瓷坯體的制作工序中，在模具中先布一層絕緣層和導(dǎo)電層，用小壓力壓制 成型，再放一層已經(jīng)壓制好的絕緣層，用較大壓力壓制成型?；蛘咴谔沾膳黧w的制作工序中， 在模具中布一層絕緣料，用較小的壓力壓制成型，再布一層導(dǎo)電料和一層絕緣料，用較大的 壓力壓制成型?；蛘咴谔沾膳黧w的制作工序中，在模具中布一層絕緣料，然后放上一層已經(jīng) 成型的導(dǎo)電層，再布一層絕緣料，最后用大壓力壓制成型。或者在陶瓷坯體的制作工序中， 在模具依次放已成型的絕緣層、導(dǎo)電層，在導(dǎo)電層的上面布一層絕緣料，用大壓力壓制成型。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于兩絕緣層和導(dǎo)電層三層分層布料經(jīng)陶瓷壓機(jī)壓制成陶瓷坯 體，可以顯著減少坯體燒結(jié)過(guò)程中導(dǎo)電體的氧化、氣體的逸出，從而顯著降低了導(dǎo)電陶瓷表 面氣孔率，增加了導(dǎo)電陶瓷的表面致密度和抗折強(qiáng)度，提高了電阻率的均勻性和高溫抗老化 能力等。


圖l是發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、絕緣層2、導(dǎo)電層具體實(shí)施方式
在圖l所示的實(shí)施例中新型紅外導(dǎo)電陶瓷采用上、中、下層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中上、下兩 層為絕緣層l，中間為導(dǎo)電層2。兩絕緣層1和導(dǎo)電層2三層分層布料，經(jīng)陶瓷壓機(jī)壓制成陶瓷 坯體，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成為導(dǎo)電陶瓷體；其中絕緣層l的材料為非導(dǎo)電的陶瓷原料，導(dǎo)電層2 的材料以絕緣層原料為基料摻雜導(dǎo)電材料而成，添加的導(dǎo)電材料可以是碳類、導(dǎo)電陶瓷粉、 金屬材料的一種或上述幾種導(dǎo)電材料的混合。制備方法l:絕緣料和導(dǎo)電料分別經(jīng)過(guò)配料、球磨混合、噴霧造粒等工序而制備，在陶瓷 坯體的制作工序中，先在壓機(jī)的模具中布一未壓制絕緣料層用較小的壓力壓制，再布一未壓 制導(dǎo)電料層用較大的壓力壓制，最后布一未壓制絕緣料層壓制成型。這三次壓制的壓力逐步 增大。制備的坯體干燥后，在窯爐中11(XTC高溫?zé)Y(jié)。制備方法2:絕緣料和導(dǎo)電料分別經(jīng)過(guò)配料、球磨混合、噴霧造粒等工序而制備，在陶瓷 坯體的制作工序中，壓制過(guò)的導(dǎo)電層和壓制過(guò)的兩絕緣層分別壓制成型，然后按照壓制過(guò)的 絕緣層-壓制過(guò)的導(dǎo)電層-壓制過(guò)的絕緣層的順序依次放入模具中，最后用大壓力將三層壓制 成型。制備的坯體干燥后，在窯爐中110(TC高溫?zé)Y(jié)。制備方法3:絕緣料和導(dǎo)電料分別經(jīng)過(guò)配料、球磨混合、噴霧造粒等工序而制備，在陶瓷 坯體的制作工序中，壓制過(guò)的兩絕緣層分別壓制成型，在模具中先放置壓制過(guò)的絕緣層，然 后布上一未壓制導(dǎo)電料層，最后再放上一壓制過(guò)的絕緣層，用較大壓力壓制成型。制備的坯體干燥后，在窯爐中110(TC高溫?zé)Y(jié)。制備方法4:絕緣料和導(dǎo)電料分別經(jīng)過(guò)配料、球磨混合、噴霧造粒等工序而制備，在陶瓷 坯體的制作工序中，在模具中先布一未壓制絕緣料層和未壓制導(dǎo)電料層，用小壓力壓制成型，再放一壓制過(guò)的絕緣層，用較大壓力壓制成型。制備的坯體千燥后，在窯爐中noo'c高溫?zé)Y(jié)。制備方法4:絕緣料和導(dǎo)電料分別經(jīng)過(guò)配料、球磨混合、噴霧造粒等工序而制備，在陶瓷坯體的制作工序中，在模具中布一未壓制絕緣料層，然后放上一壓制過(guò)的導(dǎo)電層，再布一未壓制絕緣料層，最后用大壓力壓制成型。制備的坯體干燥后，在窯爐中110(TC高溫?zé)Y(jié)。制備方法5:絕緣料和導(dǎo)電料分別經(jīng)過(guò)配料、球磨混合、噴霧造粒等工序而制備，在陶瓷坯體的制作工序中，在模具依次放壓制過(guò)的絕緣層、壓制過(guò)的導(dǎo)電層，在壓制過(guò)的導(dǎo)電層的上面布一未壓制絕緣料層，用大壓力壓制成型。制備的坯體干燥后，在窯爐中110(TC高溫?zé)Y(jié)。
權(quán)利要求
1、一種新型紅外導(dǎo)電陶瓷，為上、中、下層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中上、下兩層為絕緣層(1)，中間為導(dǎo)電層(2)，其特征在于絕緣層(1)和導(dǎo)電層(2)成型原料不同，其中絕緣層(1)材料為非導(dǎo)電的陶瓷原料，導(dǎo)電層(2)材料以絕緣層(1)原料為基料摻雜導(dǎo)電材料而成，添加的導(dǎo)電材料可以是碳類、導(dǎo)電陶瓷粉、金屬材料中的一種或上述幾種導(dǎo)電材料的混合，三層壓合成型燒結(jié)為一體。
2、 一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求l所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，其工序依次為陶瓷坯體的 制作、干燥和高溫?zé)桑涮卣髟谟趦山^緣層和導(dǎo)電層三層分層布料，經(jīng)陶瓷壓機(jī)壓制成 陶瓷坯體。
3、 如權(quán)利要求2所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，其特征在于在陶瓷坯體的制作 工序中，先在壓機(jī)的模具中布一層絕緣料壓制，再布一層導(dǎo)電料壓制，最后布一層絕緣料壓 制成型。
4、 如權(quán)利要求2所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，其特征在于在陶瓷坯體的制作 工序中，導(dǎo)電層和絕緣層分別壓制成型，然后按照絕緣層-導(dǎo)電層-絕緣層的順序依次放入模 具中，最后將三層壓制成型。
5、 如權(quán)利要求2所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，其特征在于在陶瓷坯體的制作 工序中，兩層絕緣層先壓制成型，在模具中放置一層壓制好的絕緣層，然后布上一層導(dǎo)電層 料，最后再放上一層已經(jīng)成型的絕緣層壓制成型。
6、 如權(quán)利要求2所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，其特征在于在陶瓷坯體的制作 工序中，在模具中依次按照絕緣層-導(dǎo)電層-絕緣層布料壓制成型。
7、 如權(quán)利要求2所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，其特征在于在陶瓷坯體的制作 工序中，在模具中先布一層絕緣層料和導(dǎo)電層料壓制成型，再放一層已經(jīng)壓制好的絕緣層壓 制成型。
8、 如權(quán)利要求2所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，其特征在于在陶瓷坯體的制作 工序中，在模具中布一層絕緣料壓制成型，再布一層導(dǎo)電料和一層絕緣料壓制成型。
9、 如權(quán)利要求2所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，其特征在于在陶瓷坯體的制作 工序中，在模具中布一層絕緣料，然后放上一層已經(jīng)成型的導(dǎo)電層，再布一層絕緣料，最后 壓制成型。
10、 如權(quán)利要求2所述的新型紅外導(dǎo)電陶瓷的制備方法，其特征在于在陶瓷坯體的制作 工序中，在模具依次放已成型的絕緣層、導(dǎo)電層，在導(dǎo)電層的上面布一層絕緣料壓制成型。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新型紅外導(dǎo)電陶瓷，為上、中、下層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中上、下兩層為絕緣層，中間為導(dǎo)電層，其特征在于絕緣層和導(dǎo)電層成型原料不同，其中絕緣層材料為非導(dǎo)電的陶瓷原料，導(dǎo)電層材料以絕緣層原料為基料摻雜導(dǎo)電材料而成，添加的導(dǎo)電材料可以是碳類、導(dǎo)電陶瓷粉、金屬材料中的一種或上述幾種導(dǎo)電材料的混合，三層壓合成型燒結(jié)為一體。其制備工序依次為陶瓷坯體的制作、干燥和高溫?zé)桑涮卣髟谟趦山^緣層和導(dǎo)電層三層分層布料，經(jīng)陶瓷壓機(jī)壓制成陶瓷坯體。本發(fā)明制備的紅外導(dǎo)電陶瓷材料表面致密、絕緣強(qiáng)度高，抗折強(qiáng)度高，有效地解決了導(dǎo)電陶瓷電阻率不均勻、易吸潮、高溫迅速老化等問(wèn)題。
文檔編號(hào)B28B3/00GK101255051SQ200810015429
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日
發(fā)明者劉俊成, 白佳海, 昕 鄭 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)