一種帶有涂層的金屬加熱元件及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明具體涉及一種帶有涂層的金屬加熱元件及其制備方法。所述帶有涂層的金屬加熱元件為在金屬加熱原件上涂搪第一涂層，所述第一涂層包括氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鈣、氧化鈷、氧化鈦、氧化鋯、堿性氧化物。本發(fā)明還可采用二涂二燒法，在第一涂層外表面涂搪第二涂層。本發(fā)明提供的帶有涂層的金屬加熱元件的表面光滑，硬度高，表面不易存留雜質(zhì)，不易結(jié)水垢，涂層與加熱元件的金屬的收縮率幾乎完全一致，可以防止加熱過(guò)程中因?yàn)槭湛s膨脹而產(chǎn)生裂紋，極大地提高了加熱元件的使用壽命；另外，本發(fā)明提供的帶有涂層的金屬加熱元件還具有非常強(qiáng)的抗菌、抑菌、殺菌、抗病毒等作用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種帶有涂層的金屬加熱元件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及加熱元件，具體地說(shuō)，涉及一種帶有涂層的金屬加熱元件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬管狀加熱元件是目前所有電熱元件中應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、使用壽命長(zhǎng)的一種密封式電熱元件。早在三十年代，有英國(guó)霍特波因特公司就將金屬管狀加熱元件應(yīng)用于家用電器上。目前，電熱管在國(guó)內(nèi)、外已廣泛應(yīng)用于注塑行業(yè)、化工行業(yè)、輔助供暖等工業(yè)和家用電烤爐、立式空調(diào)等電器上。
[0003]現(xiàn)在的金屬管狀加熱元件有很多種，結(jié)構(gòu)上五花八門(mén)，但是共同的特點(diǎn)都是使用金屬管狀材料作為加熱元件的外殼，因?yàn)楹图訜峤橘|(zhì)直接接觸，所以外殼容易發(fā)生結(jié)水垢、腐蝕等情況，導(dǎo)致加熱元件失效，個(gè)別廠家在加熱元件表面使用一些普通搪瓷材料，但是材料表面容易凹凸不平，固化過(guò)程容易產(chǎn)生起泡，并且在長(zhǎng)時(shí)間熱脹冷縮的作用下易產(chǎn)生裂紋，效果不甚理想。
[0004]CN1878734A公開(kāi)了 一種用于加熱元件搪瓷層中的搪瓷組合物,包含0_10質(zhì)量％的v205、0-10 質(zhì)量 ％ 的 Pb0、5-13 質(zhì)量 ％ 的 B203、33_53 質(zhì)量 ％ 的 Si02、5_15 質(zhì)量 ％ 的 Al2O3 和20-30質(zhì)量％的CaO;另外，該發(fā)明還包括包含此組合件的加熱元件。該搪瓷組合物使得電熱元件可以具有改良的耐久性和增強(qiáng)的安全性。
[0005]CN1371465A公開(kāi)了一種用于蓄熱式熱交換器的加熱元件，它設(shè)計(jì)為成型的鋼板，為了使該加熱元件是耐酸的，并具有拒污染特性和良好的熱效率，該加熱元件配有一種搪瓷涂層，而且在其涂了搪瓷的表面上在涂覆一層含氟塑料涂層。
[0006]CN1645972A公開(kāi)了一種電熱水器搪瓷涂層加熱管，管中裝有通過(guò)絕緣端子與金屬管狀外殼隔離的電熱絲，所述電熱絲與金屬管狀外殼之間填充絕緣導(dǎo)熱材料，所述金屬管狀外殼表面涂覆有搪瓷層。該電熱水器搪瓷涂層加熱管既具有良好的抗腐蝕能力，又具有理想的防結(jié)垢性能，并且成本經(jīng)濟(jì)，經(jīng)久耐用。
[0007]上述專(zhuān)利以及現(xiàn)有技術(shù)，或者使金屬加熱元件具有耐酸性，或者使金屬加熱元件具有良好的熱效率，或者使金屬加熱元件具有較好的耐腐蝕性能，但其仍然存在或者結(jié)水垢、或者在長(zhǎng)時(shí)間熱脹冷縮的作用下易產(chǎn)生裂紋等問(wèn)題，為了獲得一種綜合性能更佳的金屬加熱元件，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的第一目的在于提供一種帶有涂層的金屬加熱元件，該金屬加熱元件的涂層和加熱元件的金屬收縮率幾乎完全一致，可以防止加熱過(guò)程中因?yàn)槭湛s膨脹而產(chǎn)生裂紋，并且金屬加熱元件的表面光滑，硬度高，結(jié)構(gòu)致密，可以有效抵擋點(diǎn)腐蝕，無(wú)缺陷，表面不易存留雜質(zhì)，不易結(jié)水垢。
[0009]本發(fā)明的第二目的在于提供上述帶有涂層的金屬加熱元件的制備方法。[0010]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案:
[0011]一種帶有涂層的金屬加熱元件，所述帶有涂層的金屬加熱元件為在金屬加熱原件上涂搪第一涂層，所述第一涂層包括氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鈣、氧化鈷、氧化鈦、氧化鋯、堿性氧化物。
[0012]本發(fā)明通過(guò)在金屬加熱元件的表面涂搪第一層硬質(zhì)涂層，該涂層的表面光滑，硬度高，表面不易存留雜質(zhì)，不易結(jié)水垢，且結(jié)構(gòu)致密，無(wú)缺陷，可以有效抵擋點(diǎn)腐蝕，該加熱元件的涂層中不含鉛，安全環(huán)保，另外，在涂搪的過(guò)程中，可以將整個(gè)金屬加熱元件表面全部用涂層包裹覆蓋，不會(huì)形成原電池腐蝕、間隙腐蝕等情形；更重要的是，該第一涂層與加熱元件的金屬的收縮率幾乎完全一致，特別是和不銹鋼加熱元件的收縮率幾乎完全一致，可以防止加熱過(guò)程中因?yàn)槭湛s膨脹而產(chǎn)生裂紋，極大地提高了加熱元件的使用壽命。
[0013]按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述第一涂層中氧化硅的含量為28~48%、氧化鋁的含量為3~13%、氧化硼的含量為30~44%、氧化鈣的含量為2~5%、氧化鈷的含量為2~6%、氧化鈦的含量為2~8%、氧化鋯的含量為1飛％、堿土的含量為5%。
[0014]所述的第一涂層以氧化硅和氧化硼為主要組分，二者均為良好的耐酸組分，當(dāng)氧化硅的含量為28~48%、氧化硼的含量為30-44%時(shí)，制得的第一涂層不僅具有較好的耐酸性，且其耐堿性能不會(huì)大幅下降，還能提 高第一涂層的抗沖擊強(qiáng)度和耐溫急變性。另外，氧化硼還能顯著降低表面張力，改善密著性，提高第一涂層的表面光澤。
[0015]所述的第一涂層中的氧化鈦、氧化鋯、氧化鈣、氧化鈷是既耐酸又耐堿的組份，當(dāng)氧化鈣的含量為2飛％、氧化鈷的含量為2飛％、氧化鈦的含量為2~8%、氧化鋯的含量為f 5%時(shí)，第一涂層具有非常好的耐酸堿性，特別是氧化鋯與氧化鈦，能使第一涂層表面形成耐酸堿的保護(hù)膜，極大地提高了第一涂層的耐腐蝕性。當(dāng)氧化鋁的含量為3~13%時(shí)，可形成致密的微晶搪瓷結(jié)構(gòu)，使得搪瓷具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的機(jī)械強(qiáng)度。堿性氧化物的作用是調(diào)節(jié)膨脹系數(shù)和助溶劑，但堿性氧化物既不耐酸又不耐堿，本發(fā)明中堿性氧化物的含量較低，在不影響搪瓷的耐酸堿性的同時(shí)，兼顧其調(diào)節(jié)膨脹系數(shù)和助溶劑的作用。
[0016]優(yōu)選的，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述第一涂層中，氧化硅的含量為32~44%、氧化鋁的含量為5~10%、氧化硼的含量為34~40%、氧化鈣的含量為2~5%、氧化鈷的含量為2~6%、氧化鈦的含量為2~8%、氧化鋯的含量為1飛％、堿土的含量為f 5%。
[0017]優(yōu)選的，所述堿性氧化物包括氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰、氧化鈣、氧化鎂中的一種或多種。優(yōu)選的，所述堿性氧化物包括氧化鈉、氧化鉀中的一種或多種。
[0018]優(yōu)選的，本發(fā)明還可在所述第一涂層中加入過(guò)渡金屬，極大地增強(qiáng)了第一涂層的抗菌、抑菌、殺菌、抗病毒等效果；更優(yōu)選的，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述過(guò)渡金屬的含量為
I ~2%。
[0019]優(yōu)選的，所述過(guò)渡金屬包括銀、銅、鎳、鈮中的一種或多種。本發(fā)明中，銀、銅、鎳、鈮中的一種或多種與氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鈣、氧化鈷、氧化鈦、氧化鋯、堿性氧化物混合后涂搪在金屬加熱元件的表面，經(jīng)過(guò)搪瓷工藝涂搪在金屬加熱元件的表面形成第一涂層，第一涂層中各種分子按照一定的規(guī)律形成的金相結(jié)構(gòu)極大地增強(qiáng)了該第一涂層抗菌、抑菌、殺菌、抗病毒的效果。
[0020]本發(fā)明還可以采用二涂二燒的方式，在金屬加熱元件表面的第一涂層的基礎(chǔ)上，
涂搪第二涂層。[0021]在所述的金屬加熱原件的第一涂層的外表面涂搪第二涂層，所述第二涂層包括氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鈣、氧化鈷、氧化鈦、氧化鋯、堿性氧化物、過(guò)渡金屬。增加了過(guò)渡金屬的第二涂層，不僅表面光滑，硬度高，結(jié)構(gòu)致密，可以有效抵擋點(diǎn)腐蝕，表面不易存留雜質(zhì)，不易結(jié)水垢，不易產(chǎn)生裂紋，而且還極大地增加了第二涂層的抗菌、抑菌、殺菌、抗病毒等效果。另外，過(guò)渡金屬的加入還增強(qiáng)了第二涂層與第一涂層的結(jié)合程度，起到一定的健康作用，保證面料與底料的結(jié)合，防止裂紋脫落。
[0022]按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述第二涂層中氧化硅的含量為28~48%、氧化鋁的含量為3~13%、氧化硼的含量為30~44%、氧化鈣的含量為2~5%、氧化鈷的含量為2~6%、氧化鈦的含量為2~8%、氧化鋯的含量為1飛％、堿性氧化物的含量為1飛％，過(guò)渡金屬的含量為廣2%。
[0023]優(yōu)選的，所述過(guò)渡金屬包括銀、銅、鎳、鈮中的一種或多種。
[0024]所述堿性氧化物包括氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰、氧化鈣、氧化鎂中的一種或多種。優(yōu)選的，所述堿性氧化物包括氧化鈉、氧化鉀中的一種或多種。
[0025]所述第一涂層的厚度為10-500μπι，優(yōu)選的，所述第一涂層的厚度為10-350μπι，更優(yōu)選的，所述第一涂層的厚度為10-?00μπι;所述第二涂層的厚度為10-500μπι，優(yōu)選的，所述第二涂層的厚度為10-350μπι，更優(yōu)選的，所述第二涂層的厚度為10-?00μπι。
[0026]本發(fā)明提供的帶有涂層的金屬加熱元件，涂層光滑均勻，結(jié)構(gòu)致密，涂層的厚度很小，使得加熱元件具有發(fā)熱效率高、升溫迅速、加熱均勻等優(yōu)點(diǎn)。
[0027]本發(fā)明還提供了上述金屬加熱元件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0028](I)將第一涂層的各組分混合，加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉；
[0029]( 2 )通過(guò)干法或濕法涂搪；
[0030](3)加熱至80(T90(TC，保溫10~20分鐘；
[0031](4)冷卻至室溫，即得帶有第一涂層的金屬加熱元件；
[0032](5)當(dāng)金屬加熱元件的表面涂搪兩層涂層時(shí)，將第二涂層的各組分混合，加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉，繼續(xù)對(duì)步驟(4)中得到的帶有第一涂層的金屬加熱元件重復(fù)步驟(2)、
(3)、(4)，即得帶有第二涂層的金屬加熱元件。
[0033]本發(fā)明在金屬加熱元件的表面涂搪之前，先將涂層中的各組分加熱熔融并冷卻磨粉，一是有利于更組分能更充分地混合均勻，二是在搪瓷工藝前已使各組分按照一定的規(guī)律排列分布，形成微晶金相結(jié)構(gòu)，然后再進(jìn)行搪瓷工藝，得到的涂層硬度高，結(jié)構(gòu)致密，各項(xiàng)性能均得到了提高。
[0034]所述步驟(2)中的干法或濕法涂搪均可參照現(xiàn)有技術(shù)的干法涂搪工藝或濕法涂搪工藝，本領(lǐng)域技術(shù)人員無(wú)需付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)。
[0035]濕法涂搪工藝主要有噴涂、浸涂和滾動(dòng)涂搪等方法。通過(guò)使金屬加熱元件在三維空間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使其所有表面都涂上釉漿，多余的殘?jiān)鸵后w都必須清除掉，以保證金屬加熱元件表面只覆蓋著一層薄薄的、均勻的和連續(xù)的釉漿。
[0036]干法涂搪工藝則以靜電噴涂為主。靜電噴涂與濕法系統(tǒng)相比，它降低了成本，節(jié)約了能量，材料利用率可達(dá)到97%。此外，它還減少了對(duì)環(huán)境的污染。本發(fā)明中，優(yōu)選采用靜電噴涂法。
[0037]涂搪后進(jìn)行燒搪，當(dāng)溫度升高到700°C左右時(shí)，各組分開(kāi)始融化并形成瓷層，溫度繼續(xù)升高，本發(fā)明中搪燒溫度保持在830-860°C之間，時(shí)間為10-20分鐘，在此條件下，金屬加熱元件的表面形成了一層硬質(zhì)的涂層，結(jié)構(gòu)致密。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0039](I)本發(fā)明提供的帶有涂層的金屬加熱元件的表面光滑，硬度高，表面不易存留雜質(zhì)，不易結(jié)水垢，且結(jié)構(gòu)致密，無(wú)缺陷，可以有效抵擋點(diǎn)腐蝕。
[0040](2)涂層與加熱元件的金屬的收縮率幾乎完全一致，特別是和不銹鋼加熱元件的收縮率幾乎完全一致，可以防止加熱過(guò)程中因?yàn)槭湛s膨脹而產(chǎn)生裂紋，極大地提高了加熱元件的使用壽命。
[0041](3)本發(fā)明提供的帶有涂層的金屬加熱元件還具有非常強(qiáng)的抗菌、抑菌、殺菌、抗
病毒等作用。
[0042](4)涂層的制備方法簡(jiǎn)單，成本低。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
做進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此而限定本發(fā)明的內(nèi)容。
[0044]實(shí)施例1
[0045]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為28%、氧化鋁的含量為13%、氧化硼的含量為44%、氧化鈣的含量為2%、氧化鈷的含量為2%、氧化鈦的含量為5%、氧化鋯的含量為1%、氧化鈉的含量為5%;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0046]通過(guò)濕法噴涂，在不銹鋼加熱元件表面覆蓋著一層薄薄的、均勻的和連續(xù)的涂層，加熱至900°C，保溫20分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為100 μ m。實(shí)施例2
[0047]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為48%、氧化鋁的含量為3%、氧化硼的含量為30%、氧化鈣的含量為2%、氧化鈷的含量為3%、氧化鈦的含量為8%、氧化鋯的含量為5%、氧化鈣的含量為1% ;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0048]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第一涂層，加熱至800°C，保溫10分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為10 μ m。
[0049]實(shí)施例3
[0050]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為32%、氧化鋁的含量為10%、氧化硼的含量為40%、氧化鈣的含量為5%、氧化鈷的含量為6%、氧化鈦的含量為2%、氧化鋯的含量為2%、氧化鉀的含量為3% ;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0051]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第一涂層，加熱至840°C，保溫15分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為350 μ m。
[0052]實(shí)施例4
[0053]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為44%、氧化鋁的含量為5%、氧化硼的含量為34%、氧化鈣的含量為3%、氧化鈷的含量為3%、氧化鈦的含量為6%、氧化鋯的含量為2%、氧化鋰的含量為3% ;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0054]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第一涂層，加熱至850°C，保溫10分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為500 μ m。
[0055]實(shí)施例5
[0056]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為28%、氧化鋁的含量為13%、氧化硼的含量為44%、氧化鈣的含量為5%、氧化鈷的含量為4%、氧化鈦的含量為2%、氧化鋯的含量為1%、氧化鈉的含量為1%、鎳的含量為2%;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0057]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第一涂層，加熱至860°C，保溫10分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為50 μ m。
[0058]實(shí)施例6
[0059]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為48%、氧化鋁的含量為3%、氧化硼的含量為30%、氧化鈣的含量為2%、氧化鈷的含量為2%、氧化鈦的含量為8%、氧化鋯的含量為5%、氧化鉀的含量為1%、銅的含量為1%;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0060]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第一涂層，加熱至845°C，保溫12分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為40 μ m。
[0061]實(shí)施例7
[0062]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為32%、氧化鋁的含量為10%、氧化硼的含量為40%、氧化鈣的含量為2%、氧化鈷的含量為6%、氧化鈦的含量為2%、氧化鋯的含量為1%、氧化鈉的含量為5%、銀的含量為1%、鈮的含量為1%;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0063]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第一涂層，加熱至845°C，保溫12分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為40 μ m。
[0064]實(shí)施例8
[0065]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為28%、氧化鋁的含量為13%、氧化硼的含量為44%、氧化鈣的含量為2%、氧化鈷的含量為2%、氧化鈦的含量為5%、氧化鋯的含量為1%、氧化鈉的含量為5%;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0066]通過(guò)濕法噴涂，在金屬加熱元件表面覆蓋著一層薄薄的、均勻的和連續(xù)的釉漿，力口熱至900°C，保溫20分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為50 μ m。
[0067]將第二涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為28%、氧化鋁的含量為13%、氧化硼的含量為44%、氧化鈣的含量為5%、氧化鈷的含量為4%、氧化鈦的含量為2%、氧化鋯的含量為1%、氧化鈉的含量為1%、鎳的含量為2% ;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0068]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第二涂層，加熱至850°C，保溫10分鐘；冷卻至室溫，該第二涂層的厚度為100 μ m。
[0069]實(shí)施例9
[0070]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為48%、氧化鋁的含量為3%、氧化硼的含量為30%、氧化鈣的含量為2%、氧化鈷的含量為3%、氧化鈦的含量為8%、氧化鋯的含量為5%、氧化鈣的含量為1% ;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0071]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第一涂層，加熱至800°C，保溫10分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為10 μ m。
[0072]將第二涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為48%、氧化鋁的含量為3%、氧化硼的含量為30%、氧化鈣的含量為2%、氧化鈷的含量為2%、氧化鈦的含量為8%、氧化鋯的含量為5%、氧化鉀的含量為1%、銅的含量為1%;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0073]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第二涂層，加熱至900°C，保溫20分鐘；冷卻至室溫，該第二涂層的厚度為500 μ m。[0074]實(shí)施例10
[0075]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為32%、氧化鋁的含量為10%、氧化硼的含量為40%、氧化鈣的含量為5%、氧化鈷的含量為6%、氧化鈦的含量為2%、氧化鋯的含量為2%、氧化鉀的含量為3% ;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0076]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第一涂層，加熱至840°C，保溫15分鐘；冷卻至室溫，即得。該第一涂層的厚度為350 μ m。
[0077]將第二涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為32%、氧化鋁的含量為10%、氧化硼的含量為40%、氧化鈣的含量為2%、氧化鈷的含量為6%、氧化鈦的含量為2%、氧化鋯的含量為1%、氧化鈉的含量為5%、銀的含量為1%、鈮的含量為1% ;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0078]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第二涂層，加熱至80(TC，保溫15分鐘；冷卻至室溫，該第二涂層的厚度為10 μ m。
[0079]實(shí)施例11
[0080]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為44%、氧化鋁的含量為5%、氧化硼的含量為34%、氧化鈣的含量為3%、氧化鈷的含量為3%、氧化鈦的含量為6%、氧化鋯的含量為2%、氧化鋰的含量為3% ;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0081]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第一涂層，加熱至850°C，保溫10分鐘；冷卻至室溫， 即得。該第一涂層的厚度為30 μ m。
[0082]將第一涂層的各組分按以下質(zhì)量百分含量混合:氧化硅的含量為32%、氧化鋁的含量為10%、氧化硼的含量為40%、氧化鈣的含量為2%、氧化鈷的含量為6%、氧化鈦的含量為2%、氧化鋯的含量為1%、氧化鈉的含量為5%、銀的含量為2% ;再加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉。
[0083]通過(guò)靜電噴涂，在不銹鋼加熱元件表面涂搪第二涂層，加熱至845°C，保溫15
[0084]分鐘；冷卻至室溫，該第二涂層的厚度為350 μ m。
[0085]實(shí)驗(yàn)例I
[0086]本實(shí)驗(yàn)例測(cè)試了本發(fā)明制備的帶有涂層的加熱元件在經(jīng)過(guò)高溫后各項(xiàng)性能。
[0087]1、高溫試驗(yàn)
[0088]將帶有涂層的加熱元件通電加熱，使其表面溫度逐漸升高至1500°C，取出，再自然冷卻至室溫，重復(fù)50次，觀察其外觀的變化，結(jié)果見(jiàn)表1。
[0089]表1
[0090]
【權(quán)利要求】
1.一種帶有涂層的金屬加熱元件，其特征在于，所述帶有涂層的金屬加熱元件為在金屬加熱原件上涂搪第一涂層，所述第一涂層包括氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鈣、氧化鈷、氧化鈦、氧化鋯、堿性氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬加熱元件，其特征在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述第一涂層中氧化硅的含量為28~48%、氧化鋁的含量為3~13%、氧化硼的含量為30-44%、氧化鈣的含量為2~5％、氧化鈷的含量為2~6%、氧化鈦的含量為2~8%、氧化鋯的含量為1飛％、堿土的含量為I~5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬加熱元件，其特征在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述第一涂層中，氧化硅的含量為32~44%、氧化鋁的含量為5~10%、氧化硼的含量為34~40%、氧化鈣的含量為2~5％、氧化鈷的含量為2~6%、氧化鈦的含量為2~8%、氧化鋯的含量為1飛％、堿土的含量為I~5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，所述第一涂層還包括過(guò)渡金屬，優(yōu)選的，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述過(guò)渡金屬的含量為廣2%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的組合物，其特征在于，在金屬加熱原件的第一涂層的外表面涂搪第二涂層，所述第二涂層包括氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鈣、氧化鈷、氧化鈦、氧化鋯、堿性氧化物、過(guò)渡金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合物，其特征在于，按質(zhì)量百分含量計(jì)，所述第二涂層中氧化硅的含量為28~48%、氧化鋁的含量為3~13%、氧化硼的含量為30-44%、氧化鈣的含量為2飛％、氧化鈷的含量為2飛％、氧化鈦的含量為2~8%、氧化鋯的含量為1飛％、堿性氧化物的含量為1~5％，過(guò)渡金屬的含量為廣2%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的組合物，其特征在于，所述過(guò)渡金屬包括銀、銅、鎳、鈮中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的金屬加熱元件，其特征在于，所述堿性氧化物包括氧化鈉、氧化鉀、氧化鋰、氧化鈣、氧化鎂中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的金屬加熱元件，其特征在于，所述第一涂層的厚度為10-500μm，優(yōu)選的，所述第一涂層的厚度為10-350μm;所述第二涂層的厚度為10-500μm，優(yōu)選的，所述第二涂層的厚度為10-350μm。
10.一種權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的金屬加熱元件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將第一涂層的各組分混合，加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉； (2)通過(guò)干法或濕法涂搪； (3)加熱至800~900。。，保溫10~20分鐘； (4)冷卻至室溫，即得帶有第一涂層的金屬加熱元件； (5)當(dāng)金屬加熱元件的表面涂搪兩層涂層時(shí)，將第二涂層的各組分混合，加熱至熔融態(tài)，冷卻，磨粉，繼續(xù)對(duì)步驟(4)中得到的帶有第一涂層的金屬加熱元件重復(fù)步驟(2)、(3)、(4)，即得帶有第二涂層的金屬加熱元件。
【文檔編號(hào)】C23C24/08GK103974469SQ201310039630
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月31日
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