金屬鎳與氧化鋁陶瓷發(fā)熱片低溫共燒工藝的研究.pdf

1、氧化鋁陶瓷發(fā)熱片以其熱效率高、節(jié)能環(huán)保、發(fā)熱均勻等特點(diǎn)，在最近幾年受到人們的廣泛關(guān)注。其生產(chǎn)工藝主要包括在流延成型的氧化鋁生坯上漏印金屬漿料，之后層片疊壓，在1600℃高溫下金屬與氧化鋁陶瓷高溫共燒。其基本原理就是利用大多數(shù)金屬發(fā)熱材料的電阻隨著溫度升高而逐漸升高這一基本特點(diǎn)。
　　目前，企業(yè)陶瓷發(fā)熱片發(fā)熱溫度一般達(dá)到800～1000℃，限制了其在中低溫領(lǐng)域的應(yīng)用。而金屬發(fā)熱絲材料的選擇很大程度上決定了陶瓷發(fā)熱片的性能。研究表明，

2、鐵磁材料鎳比較適合作為金屬發(fā)熱絲，相比于鎢鉬材料，鎳具有更高的正電阻溫度系數(shù)，達(dá)到0.0069℃-1。同時(shí)鎳作為鐵磁材料，在較低的溫度358℃能夠從鐵磁體轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾朋w，從而對(duì)金屬的電阻提高有一定的貢獻(xiàn)。本課題對(duì)鎳在0～800℃的電阻變化進(jìn)行了測(cè)量，發(fā)現(xiàn)其200℃、400℃和800℃的電阻分別為室溫的2.17倍、4.97倍及8.37倍，其電阻隨溫度變化較大可以作為金屬發(fā)熱體。
　　在降低氧化鋁陶瓷燒結(jié)溫度方面，設(shè)計(jì)了硼硅酸鉛和硼硅酸

3、鈣兩種玻璃粉，并與氧化鋁粉按照一定的比例混合，在800～1000℃燒結(jié)后其顯氣孔率最低為15.99％，在4500V高壓下都發(fā)生了擊穿。在氧化鋁中加入1%TiO2為基本燒結(jié)助劑，同時(shí)加入0.5%MgO、3%MnO2復(fù)合燒結(jié)助劑，在1350℃高溫?zé)Y(jié)后其收縮率達(dá)到8.5%，顯氣孔率為4.1%，三點(diǎn)彎強(qiáng)度為174MPa。同時(shí)以Al2(SO4)3、（NH4)2CO3為原料，采用液相包裹法對(duì)微米 Al2O3、MgO、TiO2、MnO2復(fù)合粉體進(jìn)行

4、液相包覆，制備出前驅(qū)體碳酸鋁銨，之后進(jìn)行800℃高溫煅燒，得到納米氧化鋁包覆微米氧化鋁的復(fù)合粉體，在1350℃燒結(jié)后其收縮率達(dá)到13.7%，顯氣孔率為3.92%，三點(diǎn)彎強(qiáng)度為223MPa，同時(shí)其在4500V高壓下的漏電流也小于1.5mA，基本滿足要求。
　　以鎳粉為金屬發(fā)熱材料漏印在企業(yè)生產(chǎn)的氧化鋁生坯上，對(duì)陶瓷發(fā)熱片的共燒工藝進(jìn)行了探索。隨企業(yè)1450℃濕氫生產(chǎn)線燒結(jié)后，漏印的鎳粉熔成熔滴。在氬氣保護(hù)條件下通濕潤(rùn)的水蒸氣對(duì)陶瓷發(fā)