本發(fā)明屬于遠(yuǎn)紅外線陶瓷加熱板技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有埋入式電加熱絲的遠(yuǎn)紅外線陶瓷加熱板的組分構(gòu)成。
背景技術(shù)：
遠(yuǎn)紅外線陶瓷加熱板，系采用具有高輻射率的釉層，熱震性能良好的陶瓷作為基體，高質(zhì)量的鎳鉻合金絲一次燒結(jié)而成。埋入式陶瓷遠(yuǎn)紅外線輻射元件能輻射出遠(yuǎn)紅外線，能廣泛應(yīng)用于各種加熱行業(yè)，如金屬涂料工業(yè)、木器涂裝工業(yè)、塑料涂裝工業(yè)、電鍍工業(yè)、電線電纜工業(yè)、食品工業(yè)、包裝工業(yè)、染整纖維工業(yè)、電子工業(yè)、玻璃工業(yè)、家庭電器類等的加熱處理，此外還對(duì)人體健康有好處。
現(xiàn)有技術(shù)選用主晶相為高鋁質(zhì)堇青石電熱陶瓷，也有使用碳化硅電熱陶瓷的，不僅熱穩(wěn)定性差，熱轉(zhuǎn)換低率，而且其發(fā)出的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)是比較分散，沒(méi)有明顯的集中于某個(gè)波段，不利于一些特種有機(jī)膜的吸收。同時(shí)現(xiàn)有的遠(yuǎn)紅外線電熱陶瓷加熱板的制備方法比較傳統(tǒng)，系采用石膏模具常壓下注漿成型。但其成型時(shí)間長(zhǎng)，次品率高，質(zhì)量不均一，石膏模具一旦潮濕后，便難于生產(chǎn)，且石膏模具易損壞，使用次數(shù)有限，壽命較短。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服上述缺陷，本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題：提供一種輻射波長(zhǎng)集中的遠(yuǎn)紅外線陶瓷加熱板，通過(guò)對(duì)陶瓷板組分的選用和相應(yīng)含量的限定，使得陶瓷板在受到電加熱絲加熱后，陶瓷板所輻射的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)相對(duì)集中。
為解決所述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案：一種遠(yuǎn)紅外線陶瓷加熱板，包括陶瓷板和預(yù)埋在陶瓷板內(nèi)的電加熱絲，其特征在于，陶瓷板的組分按質(zhì)量百分比計(jì)包括：藍(lán)晶石基莫來(lái)石8~13%，鉀長(zhǎng)石1~4%，高嶺土17~24%，紅柱石4~8%，方石英47~56%，煅燒氧化鋁3~7%，珍珠巖4~6%，余量為雜質(zhì)；該陶瓷板經(jīng)電加熱絲加熱至目標(biāo)溫度后輻射出的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)集中在2~15μm之間。所選用的組分均為商購(gòu)?fù)緩将@得，這些組分是由取得相應(yīng)認(rèn)證的廠家所生產(chǎn)。所述雜質(zhì)是由組分原料本身所含，或者是在對(duì)陶瓷板加工過(guò)程中所不可避免帶入的。所述的目標(biāo)溫度是指陶瓷板經(jīng)過(guò)電加熱絲加熱一段時(shí)間后，穩(wěn)定在某一溫度值上，該溫度值接近電加熱絲額定電壓上所產(chǎn)生的溫度，該目標(biāo)溫度與電加熱絲本身有關(guān)。
進(jìn)一步地，陶瓷板的組分按質(zhì)量百分比計(jì)，藍(lán)晶石基莫來(lái)石8~10%，鉀長(zhǎng)石2~3%，高嶺土19~21%，紅柱石5~6%，方石英49~53%，煅燒氧化鋁3~6%，珍珠巖5%，余量為雜質(zhì)；該陶瓷板經(jīng)電加熱絲加熱至目標(biāo)溫度后輻射出的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)集中在7~12μm之間。
進(jìn)一步地，方石英為51%，藍(lán)晶石基莫來(lái)石12%，煅燒氧化鋁5%。
對(duì)陶瓷板按下述步驟進(jìn)行制備：
備料，按配比限定對(duì)各組分商品顆粒進(jìn)行稱量；
粉碎，把稱量好的各組分預(yù)先粗混和，然后把混和料倒入到粉碎機(jī)內(nèi)，采用濕式球磨粉碎混和制成漿料送入到儲(chǔ)漿池；
澆鑄，把漿料引入到模具型腔內(nèi)，并埋入電加熱絲；
脫模，靜置一定時(shí)間后，待漿料固化后脫模；
燒結(jié)，脫模后的物料在1050~1100度的溫度下燒結(jié)，然后表面上釉燒釉即制得成品。
進(jìn)一步地，儲(chǔ)漿池上設(shè)有與其內(nèi)部相通的管道，管道與樹(shù)脂材料制成的模具內(nèi)部型腔相通，模具上設(shè)有抽真空裝置，抽真空裝置工作而使?jié){料被引入到模具型腔內(nèi)。儲(chǔ)漿池一般是作為固定建筑設(shè)置在地面上，物料通過(guò)濕式球磨粉碎后流入到儲(chǔ)漿池內(nèi)。抽真空裝置一般為真空泵，直空泵工作后使得模具內(nèi)型腔內(nèi)形成負(fù)壓，而使得漿料自動(dòng)流入到模具內(nèi)。在進(jìn)行制備時(shí)，可以是粉碎和引漿料同時(shí)進(jìn)行，作業(yè)速度快，操作相對(duì)簡(jiǎn)便。
進(jìn)一步地，本加熱片應(yīng)用在加熱器上，作為熱源用于人體的加熱取暖。這種加熱器可以是應(yīng)用在取暖器、理療器或戶外加熱器上。通過(guò)陶瓷板受熱輻射特定波長(zhǎng)范圍的遠(yuǎn)紅外線，而能夠有效保證人體的取暖效果。
世上任何物體都能發(fā)射紅外線，只是發(fā)射波長(zhǎng)不一樣。生命科學(xué)研究證實(shí)，人體本身是一個(gè)遠(yuǎn)紅外線輻射源，他可以吸收及發(fā)射遠(yuǎn)紅外線光，它所發(fā)射5.6μm-15μm遠(yuǎn)紅外線占總能量的50%以上。當(dāng)兩波長(zhǎng)相等的遠(yuǎn)紅外線相互作用時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，而人體是生物體，人體70%－80%以是水分子組成的，在共振作用下，首先激活了水分子的振動(dòng)能級(jí)，而產(chǎn)生一系列生理式的反應(yīng)。
紅外線是最能夠深入皮膚和皮下組織的一種射線，由于遠(yuǎn)紅外線與人體內(nèi)細(xì)胞分子的振動(dòng)頻率接近，遠(yuǎn)紅外線滲入體內(nèi)之后，便會(huì)引起人體細(xì)胞的原子和分子的共振，通過(guò)共鳴吸收，分子之間摩擦生熱形成熱反應(yīng)，促使皮下深層溫度上升，并使微血管擴(kuò)張，加速血液循環(huán)，有利于清除血管囤積物及體內(nèi)有害物質(zhì)，將妨害新陳代謝的障礙清除，重新使組織復(fù)活，促進(jìn)酵素生成，達(dá)到活化組織細(xì)胞、防止老化、強(qiáng)化免疫系統(tǒng)的目的。此外，對(duì)人體內(nèi)的一些有害物質(zhì)，例如食品中的重金屬和其它有毒物質(zhì)、乳酸、游離脂肪酸、脂肪和皮下脂肪、鈉離子、尿酸、積存在毛細(xì)孔中化妝品殘余物等，就能夠借助代謝的方式，不必透過(guò)腎臟，直接從皮膚和汗水一起排出，可避免增加腎臟的負(fù)擔(dān)。
所以當(dāng)遠(yuǎn)紅外線照射人體時(shí)，其頻率與身體中的細(xì)胞分子、原子間的水分子運(yùn)動(dòng)頻率相一致時(shí)，引起共振效應(yīng)，其能量最高且能被生物體所吸收，使皮下組織深層部位的溫度升高，產(chǎn)生的熱效應(yīng)使水分子活化，處于高能狀態(tài)，加速人體需要的生物酶的合成，同時(shí)活化蛋白質(zhì)等生物分子，從而增強(qiáng)機(jī)體免疫力和生物細(xì)胞的組織再生能力，加速供給養(yǎng)分和酵素，促進(jìn)身體健康。
本發(fā)明的有益效果，通過(guò)陶瓷板組分含量的限定，使得在陶瓷板受到電加熱絲加熱后，陶瓷板溫度升高而以遠(yuǎn)紅外線形式輻射出能量。特別是把方石英的含量限定在所述的范圍內(nèi)，輔以其它組分含量的限定，主要利用方石英的物理特性，使得受熱后的陶瓷板輻射出的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)可以集中在一個(gè)相對(duì)較窄的范圍上，特別是可以把波長(zhǎng)集中在8-10μm。而這種波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線與人體內(nèi)水分子的運(yùn)動(dòng)頻率接近或一致，會(huì)引起共振效應(yīng)，帶有這種陶瓷板的加熱器對(duì)人體的加熱效果好，對(duì)人體可以產(chǎn)生一定程度的理療作用，促進(jìn)人體的健康。
由于這種陶瓷板受熱后能夠產(chǎn)生波長(zhǎng)相對(duì)集中的遠(yuǎn)紅外線，而有機(jī)膜對(duì)遠(yuǎn)紅外線的吸收往往是集中在某一相對(duì)較窄的的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，本加熱板窄波長(zhǎng)輻射特性能夠很好地楔合有機(jī)膜的這種特點(diǎn)，從而便于有機(jī)膜與加熱板的匹配，方便了工業(yè)上的應(yīng)用。
方石英本身具有促進(jìn)陶瓷片熱穩(wěn)定性的作用，藍(lán)晶石基莫來(lái)石，紅柱石，氧化鋁也同時(shí)具有促進(jìn)陶瓷片的熱穩(wěn)定作用，所限定的組分制成的陶瓷片熱穩(wěn)定性好。摻雜有珍珠巖的陶瓷板具有一定的保溫作用。
具體實(shí)施方式
本一種輻射波長(zhǎng)集中的遠(yuǎn)紅外線陶瓷加熱板包括陶瓷板和預(yù)埋在陶瓷板內(nèi)的電加熱絲，陶瓷板的組分按質(zhì)量百分比計(jì)包括：藍(lán)晶石基莫來(lái)石8~13%，鉀長(zhǎng)石1~4%，高嶺土17~24%，紅柱石4~8%，方石英47~56%，煅燒氧化鋁3~7%，珍珠巖4~6%，余量為雜質(zhì)；該陶瓷板經(jīng)電加熱絲加熱后輻射出的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)集中在2~15μm之間。
進(jìn)一步地，陶瓷板的組分按質(zhì)量百分比計(jì)，藍(lán)晶石基莫來(lái)石8~10%，鉀長(zhǎng)石2~3%，高嶺土19~21%，紅柱石5~6%，方石英49~53%，煅燒氧化鋁3~6%，珍珠巖5%，余量為雜質(zhì)；該陶瓷板經(jīng)電加熱絲加熱后輻射出的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)集中在7~12μm之間。
進(jìn)一步地，方石英為51%，藍(lán)晶石基莫來(lái)石12%，煅燒氧化鋁5%；該陶瓷板經(jīng)電加熱絲加熱后輻射出的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)集中在8~10μm之間。
對(duì)陶瓷板按下述步驟進(jìn)行制備：
備料，按配比限定對(duì)各組分商品顆粒進(jìn)行稱量；
粉碎，把稱量好的各組分預(yù)先粗混和，然后把混和料倒入到粉碎機(jī)內(nèi)，采用濕式球磨粉碎混和制成漿料送入到儲(chǔ)漿池；
澆鑄，把漿料引入到模具型腔內(nèi)，并埋入電加熱絲；
脫模，靜置一定時(shí)間后，待漿料固化后脫模；
燒結(jié)，脫模后的物料在1050~1100度的溫度下燒結(jié)，然后表面上釉燒釉即制得成品。
進(jìn)一步地，儲(chǔ)漿池上設(shè)有與其內(nèi)部相通的管道，管道與樹(shù)脂材料制成的模具內(nèi)部型腔相通，模具上設(shè)有抽真空裝置，抽真空裝置工作而使?jié){料被引入到模具型腔內(nèi)。
所制得的陶瓷板可以是平板狀的，也可以根據(jù)本加熱板的使用環(huán)境要求，通過(guò)對(duì)模具型腔的造型而制備其它所需要的形狀。
基本上所有與光的波動(dòng)性有關(guān)的實(shí)驗(yàn)都可以測(cè)量光的波長(zhǎng)，例如：牛頓環(huán)、法布里-珀羅干涉儀、密集光波分復(fù)用系統(tǒng)的波長(zhǎng)測(cè)量、激光功率計(jì)(指針式)光功率表、光柵、菲涅耳雙棱鏡、雙縫、衍射光柵、投射光柵、折射光柵等。采用上述相應(yīng)的任一測(cè)量設(shè)備對(duì)不同實(shí)施例的成品進(jìn)行測(cè)量的數(shù)據(jù)如下表：
通過(guò)上表的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，所選用的方石英的含量集中在陶瓷板總重的50%上下，在方石英占如此比重的情況下，陶瓷板受熱穩(wěn)定后所輻射的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)相對(duì)較為集中，便于選用與此相匹配的有機(jī)膜配合使用，從而能夠有效保證本加熱片的加熱效果。特別是通過(guò)各組含量的進(jìn)一步優(yōu)化，可以收窄陶瓷板所輻射遠(yuǎn)紅外線的波長(zhǎng)范圍，使得該波長(zhǎng)與人體自身所發(fā)射的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)接近，能夠?yàn)槿梭w提供良好的理療功效。成品中，雜質(zhì)含量的質(zhì)量百分比在0.1~1%之間。
申請(qǐng)人于2016年06月27日申請(qǐng)了一個(gè)發(fā)明專利，現(xiàn)已公開(kāi)，該專利申請(qǐng)?zhí)枺?016104839170。本加熱板成品的一些物理指標(biāo)如熱穩(wěn)定性和抗熱振性，通過(guò)常用的檢測(cè)手段進(jìn)行檢測(cè)，所得數(shù)據(jù)與前述在先申請(qǐng)中的成品品質(zhì)基本一致，本加熱板完全能夠勝任工業(yè)上的應(yīng)用。
另外，本加熱板中陶瓷板的制備也與前述在先申請(qǐng)中的制備方法相類似，僅是漿料進(jìn)入到模具內(nèi)的方式不同，本申請(qǐng)中采用了真空負(fù)壓方式實(shí)現(xiàn)引入。而且，本申請(qǐng)中的模具是由樹(shù)脂制成的。