專利名稱：碳纖維液體加熱片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于制熱、換熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳纖維液體加熱片。
背景技術(shù)：
目前碳纖維加熱器，為了防止碳纖維高溫氧化燒廢，將碳纖維放置于石英玻璃管 內(nèi)進(jìn)行抽真空。這種結(jié)構(gòu)的碳纖維加熱器主要靠碳纖維發(fā)出紅外線輻射加熱空氣。當(dāng)這種 加熱器用于直接加熱液體時(shí)，石英玻璃管接觸水，高溫易產(chǎn)生水垢，是玻璃表面受熱不均產(chǎn) 生破裂，壽命短，不適合加熱液體。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種碳纖維液體加 熱片。該加熱片能夠?qū)崿F(xiàn)均勻加熱、升溫速度快、不結(jié)垢，熱效率高，穩(wěn)定性好并且使用壽命長。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本發(fā)明的碳纖維液體加熱片，包括碳纖維加熱體，在碳纖維加熱體外圍設(shè)有耐高 溫絕緣層，碳纖維加熱體和耐高溫絕緣層復(fù)合為一體，耐高溫絕緣層將碳纖維加熱體包裹 在其中。所述的耐高溫絕緣層為氮化鋁陶瓷絕緣層。所述的碳纖維加熱體由云母片和螺旋纏繞在其上的碳纖維絲組成，碳纖維絲固化 在云母片上。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果如下1、密封、高絕緣、無漏電。將碳纖維密封在2 3mm厚的氮化鋁陶瓷里面，使碳纖維在隔絕空(氧)氣環(huán)境 下工作。氮化鋁陶瓷是一種具有高電阻率以及低介電常數(shù)和介電損耗電學(xué)性能，用2500伏 特絕緣電子表測(cè)量，其對(duì)地絕緣電阻大于500兆歐以上。2、加熱速度快碳纖維加熱溫度約為300 350°C，使用氮化鋁陶瓷絕緣體是一種耐高溫1500°C 以上高導(dǎo)熱性材料，其導(dǎo)熱系數(shù)約在20(T250W/m.K，其導(dǎo)熱性能相當(dāng)于鋁合金。所以通電 后，能夠迅速將碳纖維產(chǎn)生熱量直接傳遞給水。3、壽命長、熱量損失小、節(jié)能效果顯著由于氮化鋁陶瓷，具有密封防水、耐酸堿性腐蝕、耐熱震等功能，使用時(shí)可以直接 浸泡在水里，與水接觸散熱面積大。按6KW至8KW來計(jì)算，每平方厘米只承擔(dān)3 5W散熱功 率，所以其使用壽命約2萬多小時(shí)左右，約為一般電阻式加熱器壽命三倍多。與電阻式加熱 器產(chǎn)品相比可以節(jié)約10 15%的電能。所以用碳纖維非金屬材料逐步取代電阻式金屬材 料，是經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型使用時(shí)的裝配示意圖。圖中，1.電極片，2.碳纖維絲，3.云母片，4.氮化鋁陶瓷絕緣層，5.法蘭盤，6.密 封圈。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的碳纖維液體加熱片，包括碳纖維加熱體，在碳纖維加熱體外圍設(shè)有耐高溫絕緣層 4，碳纖維加熱體和耐高溫絕緣層4復(fù)合為一體，耐高溫絕緣層4將碳纖維加熱體包裹在其 中。所述的耐高溫絕緣層為氮化鋁陶瓷絕緣層。所述的碳纖維加熱體由云母片3和螺旋纏繞在其上的碳纖維絲2組成，碳纖維絲 2固化在云母片上。組裝方式1、按功率計(jì)算好使用碳纖維絲的長度，在碳纖維絲的兩頭各裝一個(gè)電極片。2、云母片兩面均涂上厚度約為0.2mm厚的高溫(耐溫400°C以上)導(dǎo)熱膠水 QT6004T。3、將已裝好電極片的碳纖維絲，按一定的間距(間距必須大于碳纖維絲的直徑1. 2 倍)和順時(shí)針方向螺旋纏繞在云母片上。用夾子夾緊碳纖維線頭，以防纏好碳纖維絲松散。4、將步驟3的半成品放入烘烤箱進(jìn)行固化，固化時(shí)間約為60分鐘，固化溫度為 2500C ；通過固化，將碳纖維絲固定在云母片上。我們將上述方法所得到物體成為“碳纖維 加熱體”，其厚度約為2. 5mm。5、將氮化鋁粉、高溫導(dǎo)熱膠水、催化劑等按一定比例進(jìn)行混合攪拌均勻(下面簡稱 為“氮化鋁陶瓷膠泥”)，放入煉膠機(jī)進(jìn)行煉膠，并壓成4mm厚薄片備用(其長、寬度根據(jù)功率 而定)，我們將薄片稱為“氮化鋁陶瓷膠片”。6、在壓制碳纖維加熱片的專用卡具的凹槽涂布適量的脫模蠟，放入“氮化鋁陶瓷 膠片”，在“氮化鋁陶瓷膠片”上面放置“碳纖維加熱體”；在“碳纖維加熱體”兩端頭放入氮化 鋁陶瓷膠泥(膠泥的厚度約為5mm)，應(yīng)注意一端留出電極片的長度(A處)約為15 17mm， 密封長度(B處)約為18 20mm ；另一端密封長度(C處)約為5 7mm。7、在步驟6的基礎(chǔ)上，放入壓制凸塊(凸塊表面應(yīng)涂布適量脫模蠟)，用液壓床進(jìn)行 壓制，將“碳纖維加熱體”壓入氮化鋁陶瓷膠片里面約1 1. 3mm左右。8、在步驟7基礎(chǔ)上的半成品表面，先涂布適量高溫導(dǎo)熱膠水，再放入“氮化鋁陶瓷 片”，放入壓制凸塊，用液壓床進(jìn)行壓制，將其總厚度壓成約7mm左右。撤去壓制凸塊，清理 掉溢出的膠水。我們簡稱為“氮化鋁-碳纖維加熱體”。9、我們將“氮化鋁-碳纖維加熱體”，連同步驟6的凹槽卡具放入高溫固化爐進(jìn)行 固化。固化溫度為350°C，固化時(shí)間約為100分鐘左右。10、固化后的“氮化鋁-碳纖維加熱體”經(jīng)自然冷卻，脫模、機(jī)器整形、然后使用兆 歐表(DC2500V)對(duì)地絕緣電阻測(cè)試，其絕緣電阻應(yīng)大于或等于500兆歐。[0032] 本產(chǎn)品使用時(shí)應(yīng)配用防水密封硅圈6和法蘭盤5，以固定碳纖維液體加熱片和確 保電極片與水分離。
權(quán)利要求1.一種碳纖維液體加熱片，包括碳纖維加熱體，其特征在于在碳纖維加熱體外圍設(shè) 有耐高溫絕緣層，碳纖維加熱體和耐高溫絕緣層復(fù)合為一體，耐高溫絕緣層將碳纖維加熱 體包裹在其中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維液體加熱片，其特征在于所述的耐高溫絕緣層為氮 化鋁陶瓷絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維液體加熱片，其特征在于所述的碳纖維加熱體 由云母片和螺旋纏繞在其上的碳纖維絲組成，碳纖維絲固化在云母片上。
專利摘要碳纖維液體加熱片，包括碳纖維加熱體，在碳纖維加熱體外圍設(shè)有耐高溫絕緣層，碳纖維加熱體和耐高溫絕緣層復(fù)合為一體，耐高溫絕緣層將碳纖維加熱體包裹在其中。該加熱片能夠?qū)崿F(xiàn)均勻加熱、升溫速度快、不結(jié)垢，熱效率高，穩(wěn)定性好并且使用壽命長。
文檔編號(hào)H05B3/04GK201821526SQ20102055531
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者陳芊允 申請(qǐng)人:陳芊允