Композиционный материал для резистивного нагревателя

 

Изобретение относится к композиционным материалам для резистивного негревателя. Цель изобретения - повышение надежности нагревателя путем улучшения электроизоляции между корпусом и нагревателем. Материал содержит, мас. % : порошок титана 30 - 55; борную кислоту 5 - 20; глин 20 - 25; оксид алюминия 0,11 - 1,19, BaO 2,18-14,73; B₂O₃ 1,78-12,35; ZnO 0,98-8,08; SiO₂ 0,68-6,18; K₂O 0,53-4,28; CaF₂ 0,02 -1,57; Na₂O 0,23-2,38; TiO₂ 0,11-1,19; LiO₂ 0,08-0,95 и Sb₂O₃ 0,01-0,12. Каждый компонент измельчают до тонины фракции не более 50 мкм и смешивают с водой, наносят на подложку из металла со слоем изоляционной стеклоэмали, сушат и обжигают в воздушной атмосфере при 720 - 750°С в течение 2 - 5 мин. В результате не наблюдается "газовых пузырей" на границе изоляционная эмаль-резистивный слой и отсутствуют "провалы" резистивного слоя в эмаль. 3 табл.

Изобретение относится к электротехническим материалам, а именно к композиционным токопроводящим покрытиям на основе стекловидной связки и электропроводящего наполнителя по металлу со стеклоэмалевым электроизоляционным покрытием, и предназначено для изготовления пленочных резистивных электронагревательных элементов, работающих при температуре до 200^оС. Цель изобретения - повышение надежности нагревателя путем улучшения электроизоляции между его металлическим корпусом и резистивным покрытием. Технологический процесс изготовления предлагаемого резистивного нагревателя заключается в измельчении в шаровой мельнице каждого компонента до тонины фракций 50 мкм и менее и смешивании их с водой. Нанесение композиционного материала производят методом облива или пневматического распыления на металлическую подложку с электроизоляционным слоем стеклоэмали, далее покрытие сушат и обжигают в атмосфере воздуха при температуре 720-730^оС в течение 2-5 мин. В табл. 1 приведены примеры предельных и средних значений составов и электрофизические свойства токопроводящей пленки. Эти данные являются усредненными при пятикратном повторении опытов, при этом разброс приведенных в таблице электрофизических характеристик удельного поверхностного сопротивления не превышает ±4,8% относительно указанных значений. Составы использованной фритты в токопроводящей пленке резистивного нагревателя приведены в табл.2. Использование композиционного материала позволило значительно улучшить качество электроизоляции между металлическим корпусом нагревателя и его резистивным покрытием. В табл. 3 приведены примеры сопоставления напряжений пробоя изоляции предлагаемого резистивного покрытия с другими покрытиями. В качестве изоляции во всех примерах используют промышленную эмаль ЭСП-117 толщиной 0,4-0,45 мм. Предлагаемый резистивный нагреватель имеет возможность стабильного получения удельного поверхностного сопротивления от 1,19 до 10,94 Ом/ при удельном массовом расходе сухого вещества 1 кг/м². Резистивный нагреватель характеризуется хорошей воспроизводимостью и стабильностью электрофизических характеристик, отсутствием газовых пузырей на границе изоляционная эмаль-резистивный слой, отсутствием "провала" резистивного покрытия в изоляционную эмаль, что является косвенным показателем качества изоляции и может быть широко использовано в производственных условиях для изготовления нагревательных элементов с удельной отдающей мощностью до 50 кВт/м² и температурой нагрева до 200^оС. Резистивные нагревательные элементы, изготовленные из предложенного композиционного материала, обладают более высокой электробезопасностью и имеют меньшую себестоимость вследствие возможности использования более тонкого электроизоляционного слоя эмали и повышения коэффициента выхода готовой продукции на 10-15%.

Формула изобретения

КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕЗИСТИВНОГО НАГРЕВАТЕЛЯ, на металлическом основании со стеклоэмалевой изоляцией, содержащий порошок токопроводящего металла, борную кислоту, глину и оксид алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности нагревателя путем улучшения электроизоляции между его металлическим корпусом и резистивным покрытием, в композиционном материале в качестве токопроводящего металла использован порошок титана и дополнительно введены BaO; B₂O₃, ZnO; SiO₂; K₂O; CaF₂; Na₂O; TiO₂; Li₂O; Sb₂O₃ при следующем соотношении компонентов, мас.%: Порошок титана 30 - 55 Глина 20 - 25 Борная кислота 5-20 BaO 2,18-14,73 B₂O₃ 1,73-12,35 ZnO 0,98-8,08 SiO₂ 0,68-6,18 K₂O 0,53-4,28
CaF₂ 0,02-1,57
Na₂F 0,23-2,38
Al₂O₃ 0,11-1,19
TiO₂ 0,11-0,19
Li₂O 0,08-0,95
Sb₂O₃ 0,01-0,12

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 20.03.1994

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2002

Извещение опубликовано: 27.12.2002        

---