。
[0110] 本實(shí)施例浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置的使用方法為:通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器7使其輸出 安全載荷的電流，電流依次經(jīng)過(guò)第二電極6-2、電阻管1、電阻管1內(nèi)的金屬熔液8、熔池9內(nèi)的 金屬熔液以及第一電極6-1，至變壓器7構(gòu)成安全回路，利用電阻管1在通電過(guò)程中自身發(fā)熱 從而對(duì)金屬熔液8進(jìn)行加熱。
[0111] 實(shí)施例7
[0112] 本實(shí)施例浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置與實(shí)施例1相同，其不同之處僅在于:碳化硅 涂層以及電阻管1的制備方法不同。其中，所述碳化硅涂層的制備方法為:將電阻管1置于化 學(xué)氣相沉積爐中，米用CifeSiCh作為原料，氫氣作為載氣，氬氣作為稀釋氣體，在氫氣流量為 400mL/min，氬氣流量為100mL/min，溫度為1200°C的條件下沉積6h，在電阻管1的內(nèi)壁和外 壁上均得到碳化硅涂層。所述電阻管1的制備方法包括以下步驟：
[0113] 步驟一、稱取以下質(zhì)量百分比的各原料：SiC 75%，石墨15%，Υ2〇31 .5% ; △12〇31%;附2.5%;1〇2.5%，1^2.5% ;各原料均為粉體，石墨優(yōu)選為納米石墨粉；
[0114] 步驟二、將步驟一中稱取的各原料球磨混合均勻，得到基礎(chǔ)粉料，然后將所述基礎(chǔ) 粉料造粒后壓制成型，烘干后得到素坯；所述球磨為高能球磨，所述高能球磨的轉(zhuǎn)速為 2000r/min，所述高能球磨的時(shí)間為4h，所述烘干的溫度為100°C，所述烘干的時(shí)間為8h，所 述壓制成型為冷等靜壓，所述冷等靜壓的壓強(qiáng)為200MPa;
[0115] 步驟三、將酚醛樹脂的乙醇溶液置于壓力罐中，然后將步驟二中所述素坯浸入酚 醛樹脂的乙醇溶液中，之后向壓力罐內(nèi)充入壓縮空氣，在壓力罐內(nèi)的氣體壓力為IMPa的條 件下對(duì)素坯浸漬60min，然后將浸漬后的素坯置于真空干燥箱中，在溫度為100°C的條件下 干燥8h;所述酚醛樹脂的乙醇溶液由酚醛樹脂和無(wú)水乙醇按質(zhì)量比1:1混合均勻而成；
[0116] 步驟四、將鈦酸丁酯的水溶液置于壓力罐中，然后將步驟三中浸漬后的素坯浸入 鈦酸丁酯的水溶液中，之后向壓力罐內(nèi)充入壓縮空氣，在壓力罐內(nèi)的氣體壓力為2MPa的條 件下對(duì)素坯浸漬20min，然后將浸漬后的素坯置于真空干燥箱中，在溫度為100°C的條件下 干燥8h;所述鈦酸丁酯的水溶液由鈦酸丁酯和蒸餾水按質(zhì)量比2:1混合均勻而成；
[0117] 步驟五、重復(fù)步驟三和步驟四，直至素坯的質(zhì)量恒定為止，然后將浸漬后的素坯置 于高溫?zé)Y(jié)爐中，在氮?dú)鈿夥?，溫度?650°C的條件下燒結(jié)4h，得到電阻管1。
[0118] 本實(shí)施例碳化硅涂層和電阻管1的性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表7。
[0119] 表7本發(fā)明實(shí)施例7碳化硅涂層和電阻管1的性能數(shù)據(jù)
[0121] 由表7可知，電阻管1具有低的孔隙率，抗彎強(qiáng)度大于70MPa，臨界熱震溫差也大于 450°C，滿足在熔液中的長(zhǎng)期使用的要求，在36V最大安全電壓的工況下，其極限使用功率超 過(guò)20kW，適用于金屬熔液的加熱保溫需求;涂層厚度達(dá)到34μπι，界面結(jié)合強(qiáng)度高。
[0122] 本實(shí)施例浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置的使用方法為:通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器7使其輸出 安全載荷的電流，電流依次經(jīng)過(guò)第二電極6-2、電阻管1、電阻管1內(nèi)的金屬熔液8、熔池9內(nèi)的 金屬熔液以及第一電極6-1，至變壓器7構(gòu)成安全回路，利用電阻管1在通電過(guò)程中自身發(fā)熱 從而對(duì)金屬熔液8進(jìn)行加熱。
[0123] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技 術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案 的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，其特征在于，包括變壓器(7)和熔池(9)，所述熔池 (9)內(nèi)插設(shè)有電阻管（1)和第一電極(6-1)，所述電阻管（1)的上端開(kāi)口下端封閉，所述熔池 (9)和電阻管（1)內(nèi)均盛裝有金屬熔液(8)，所述電阻管（1)內(nèi)插設(shè)有第二電極(6-2)，所述第 一電極(6-1)和第二電極(6-2)的下部均浸沒(méi)于金屬恪液(8)中，所述第一電極(6-1)和第二 電極(6-2)的上部均通過(guò)導(dǎo)線與變壓器(7)連接，所述電阻管（1)的材質(zhì)為碳化硅復(fù)合陶瓷， 電阻管（1)的內(nèi)壁和外壁上均沉積有碳化硅涂層。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，其特征在于，所述電阻管 (1)的頂部設(shè)置有絕緣蓋板(3)，所述絕緣蓋板(3)上設(shè)置有用于向電阻管（1)內(nèi)通入保護(hù)氣 體的通氣管(4)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，其特征在于，所述金屬熔液 (8)為Zn熔液、A1熔液、Mg熔液和Sn熔液中的任意一種或兩種以上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，其特征在于，所述第一電極 (6-1)和第二電極(6-2)均為石墨電極。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，其特征在于，所述變壓器 (7)為可調(diào)式變壓器，所述可調(diào)式變壓器的輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍為0V~36V。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，其特征在于，所述熔池(9) 內(nèi)插設(shè)有第一熱電偶（5-1)，所述電阻管（1)內(nèi)插設(shè)有第二熱電偶（5-2)，所述第一熱電偶 (5-1)和第二熱電偶(5-2)的測(cè)溫端均浸沒(méi)于金屬熔液(8)中，所述第一熱電偶(5-1)和第二 熱電偶(5-2)外均套裝有保護(hù)管，所述保護(hù)管的材質(zhì)為Si 3N4、AlN或Sialon陶瓷。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，其特征在于，所述電阻管 (1)的制備方法包括以下步驟： 步驟一、稱取以下質(zhì)量百分比的各原料:SiC 45%~75%，石墨15%~35%，Y2〇3 1.5% ~3%;Al2〇3 1%~2%;Ni 2.5%~5%;Μο 2.5%~5%，TiC 2.5%~5%; 步驟二、將步驟一中稱取的各原料球磨混合均勻，得到基礎(chǔ)粉料，然后將所述基礎(chǔ)粉料 造粒后壓制成型，烘干后得到素坯； 步驟三、將酚醛樹脂的乙醇溶液置于壓力罐中，然后將步驟二中所述素坯浸入酚醛樹 脂的乙醇溶液中，之后向壓力罐內(nèi)充入壓縮空氣，在壓力罐內(nèi)的氣體壓力為IMPa~2MPa的 條件下對(duì)素坯浸漬20min~60min，然后將浸漬后的素坯置于真空干燥箱中，在溫度為80°C ~l〇〇°C的條件下干燥8h~14h;所述酚醛樹脂的乙醇溶液由酚醛樹脂和無(wú)水乙醇按質(zhì)量比 (1~2): 1混合均勻而成； 步驟四、將鈦酸丁酯的水溶液置于壓力罐中，然后將步驟三中浸漬后的素坯浸入鈦酸 丁酯的水溶液中，之后向壓力罐內(nèi)充入壓縮空氣，在壓力罐內(nèi)的氣體壓力為IMPa~2MPa的 條件下對(duì)素坯浸漬20min~60min，然后將浸漬后的素坯置于真空干燥箱中，在溫度為80°C ~l〇〇°C的條件下干燥8h~14h;所述鈦酸丁酯的水溶液由鈦酸丁酯和蒸餾水按質(zhì)量比（2~ 4) :1混合均勻而成； 步驟五、重復(fù)步驟三和步驟四，直至素坯的質(zhì)量恒定為止，然后將浸漬后的素坯置于高 溫?zé)Y(jié)爐中，在氮?dú)鈿夥?，溫度?650°C~1750°C的條件下燒結(jié)lh~4h，得到電阻管（1)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，其特征在于，步驟二中所述 球磨為高能球磨，所述高能球磨的轉(zhuǎn)速為l〇〇〇r/min~2000r/min，所述高能球磨的時(shí)間為 2h~4h，所述烘干的溫度為100°C~150°C，所述烘干的時(shí)間為4h~8h，所述壓制成型為冷等 靜壓，所述冷等靜壓的壓力為150MPa~200MPa。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，其特征在于，所述碳化硅涂 層的制備方法為:將電阻管（1)置于化學(xué)氣相沉積爐中，采用CH3SiCl3作為原料，氫氣作為載 氣，氬氣作為稀釋氣體，在氫氣流量為200mL/min~400mL/min，氬氣流量為100mL/min~ 150mL/min，溫度為1000°C~1200°C的條件下沉積2h~6h，在電阻管（1)的內(nèi)壁和外壁上均 得到碳化硅涂層。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種浸入式陶瓷電阻內(nèi)加熱裝置，包括變壓器和熔池，所述熔池內(nèi)插設(shè)有電阻管和第一電極，所述電阻管的上端開(kāi)口下端封閉，所述熔池和電阻管內(nèi)均盛裝有金屬熔液，所述電阻管內(nèi)插設(shè)有第二電極，所述第一電極和第二電極的下部均浸沒(méi)于金屬熔液中，所述第一電極和第二電極的上部均通過(guò)導(dǎo)線與變壓器連接，電阻管的內(nèi)壁和外壁上均沉積有碳化硅涂層。本發(fā)明將電阻管、電極、金屬熔液和變壓器構(gòu)成安全回路，通過(guò)電阻管自身發(fā)熱來(lái)提供金屬熔液的加熱保溫所需的能量，能夠有效避免電阻管界面放電失效。相比較于現(xiàn)有內(nèi)加熱技術(shù)，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)功能一體特性，同時(shí)具有更高的安全及運(yùn)行穩(wěn)定性。
【IPC分類】H05B3/14, C23C16/32, F27D11/04, C04B35/565, C04B41/85, C04B35/622, F27D99/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105509488
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510975416
【發(fā)明人】楊萬(wàn)利, 代麗娜, 趙松, 彭志剛, 馮婧
【申請(qǐng)人】西安超碼科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月23日