本發(fā)明涉及可加熱陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種熱震性優(yōu)良的陶瓷加熱器。
背景技術(shù)：
煲湯是我國(guó)傳統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)膳食制作方法，一般需要采用陶瓷鍋來(lái)煲湯。但是陶瓷鍋煲湯有一個(gè)缺點(diǎn)，就是如果在煲湯的中途加涼水，可能會(huì)導(dǎo)致鍋體產(chǎn)生裂紋。
現(xiàn)在經(jīng)常用電飯煲來(lái)熬湯，但是內(nèi)部鍋體是金屬制品，無(wú)法達(dá)到陶瓷熬湯的功效。如果用陶瓷鍋體做電飯煲的內(nèi)膽，則存在容易開(kāi)裂的不安全隱患。并且，目前的電飯煲均是在鍋底設(shè)置加熱盤，陶瓷鍋的傳熱性能遠(yuǎn)差于金屬鍋，其加熱效率很低，會(huì)極大的延遲煲湯時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本申請(qǐng)人提供了一種陶瓷加熱器。本陶瓷加熱器不僅傳熱性能優(yōu)良，具有保溫作用，而且抗熱震性好，在突冷突熱的環(huán)境中也能保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種陶瓷加熱器，由以下重量份數(shù)的原料組成：
顆粒度為150～200微米的al2o3：50～65份；
顆粒度為80～100微米的sio2：10～20份；
顆粒度為50～60微米的mgo：8～12份；
顆粒度為30～40微米的si3n4：5～10份；
顆粒度為10～20微米的y2o3：4～7份；
顆粒度為500～600納米的aln：2～5份；
顆粒度為50～200納米的預(yù)處理過(guò)的石墨烯：1～3份；
所述預(yù)處理石墨烯的方法為：將質(zhì)量為石墨烯3～5％的羥乙基六氫均三嗪與石墨烯一起加入濃度為3～5wt％的丙酮溶液，在攪拌的情況下超聲分散50～80分鐘，然后干燥成粉末。
優(yōu)選的，所述陶瓷加熱器由以下重量份數(shù)的原料組成：
顆粒度為150～200微米的al2o3：55份；
顆粒度為80～100微米的sio2：15份；
顆粒度為50～60微米的mgomgo：10份；
顆粒度為30～40微米的si3n4：8份；
顆粒度為10～20微米的y2o3：6份；
顆粒度為500～600納米的aln：4份；
顆粒度為50～200納米的預(yù)處理過(guò)的石墨烯：2份。
一種陶瓷加熱器的制備方法，具體步驟如下：
(1)將所有原料混合后，加入重量為這些原料30～40％的無(wú)水乙醇，以及重量為預(yù)處理過(guò)的石墨烯的10～12％的異丁基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑，置入行星磨中進(jìn)行混合和研磨2～3小時(shí)；
(2)將球磨后獲得的泥狀產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，造粒后的物料采用等靜壓的方法制備成所需形狀的素胚；
(3)對(duì)素胚進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度為1350～1420℃，時(shí)間保持90～110分鐘；
(4)然后以每分鐘10～15℃的速度冷卻至室溫，室溫下保持30～40分鐘后回火，在550～620℃下保持30～50分鐘，然后自然冷卻至室溫。
本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明采取了顆粒度分級(jí)的方法，使制備出來(lái)的陶瓷加熱體具有微觀多孔造型，抗熱震性非常好。一般來(lái)講，具有多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷的傳熱性很差，但是本發(fā)明加入了石墨烯，彌補(bǔ)了多孔結(jié)構(gòu)帶來(lái)的導(dǎo)熱性的影響。由于石墨烯未經(jīng)處理時(shí)容易團(tuán)聚，不容易分散均勻，本發(fā)明對(duì)石墨烯進(jìn)行了預(yù)處理，使得其不僅分散性良好，而且是均勻分布在陶瓷素胚中，使得制備出來(lái)的成品傳熱均勻，不會(huì)局部受熱。
將本發(fā)明制備得到的陶瓷加熱器做成鍋的形狀，在鍋體外表面采用絲網(wǎng)印刷或者粘貼的方法貼上若干圈加熱絲，放入保溫且能耐高溫的外套中，即可做成電加熱陶瓷煲湯鍋。也可以做成密封的鍋體進(jìn)行高壓煲湯。這種鍋可以耐0～300℃的高低溫交替的環(huán)境，在日常生活中完全夠用。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。
實(shí)施例1
一種陶瓷加熱器，由以下重量份數(shù)的原料組成：顆粒度為150～200微米的al2o3：50份；顆粒度為80～100微米的sio2：10份；顆粒度為50～60微米的mgo：8份；顆粒度為30～40微米的si3n4：5份；顆粒度為10～20微米的y2o3：4份；顆粒度為500～600納米的aln：2份；顆粒度為50～200納米的預(yù)處理過(guò)的石墨烯：1份；
所述預(yù)處理石墨烯的方法為：將質(zhì)量為石墨烯3％的羥乙基六氫均三嗪與石墨烯一起加入濃度為3wt％的丙酮溶液，在攪拌的情況下超聲分散50分鐘，然后干燥成粉末。所述陶瓷加熱器的制備方法，具體步驟如下：
(1)將所有原料混合后，加入重量為這些原料30％的無(wú)水乙醇，以及重量為預(yù)處理過(guò)的石墨烯的10％的異丁基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑，置入行星磨中進(jìn)行混合和研磨2小時(shí)；
(2)將球磨后獲得的泥狀產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，造粒后的物料采用等靜壓的方法制備成所需形狀的素胚；
(3)對(duì)素胚進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度為1350℃，時(shí)間保持110分鐘；
(4)然后以每分鐘10℃的速度冷卻至室溫，室溫下保持30分鐘后回火，在550℃下保持50分鐘，然后自然冷卻至室溫。
實(shí)施例2
一種陶瓷加熱器，由以下重量份數(shù)的原料組成：顆粒度為150～200微米的al2o3：55份；顆粒度為80～100微米的sio2：15份；顆粒度為50～60微米的mgomgo：10份；顆粒度為30～40微米的si3n4：8份；顆粒度為10～20微米的y2o3：6份；顆粒度為500～600納米的aln：4份；顆粒度為50～200納米的預(yù)處理過(guò)的石墨烯：2份。
所述預(yù)處理石墨烯的方法為：將質(zhì)量為石墨烯4％的羥乙基六氫均三嗪與石墨烯一起加入濃度為4wt％的丙酮溶液，在攪拌的情況下超聲分散60分鐘，然后干燥成粉末。所述陶瓷加熱器的制備方法，具體步驟如下：
(1)將所有原料混合后，加入重量為這些原料35％的無(wú)水乙醇，以及重量為預(yù)處理過(guò)的石墨烯的11％的異丁基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑，置入行星磨中進(jìn)行混合和研磨2.5小時(shí)；
(2)將球磨后獲得的泥狀產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，造粒后的物料采用等靜壓的方法制備成所需形狀的素胚；
(3)對(duì)素胚進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度為1400℃，時(shí)間保持100分鐘；
(4)然后以每分鐘12℃的速度冷卻至室溫，室溫下保持35分鐘后回火，在600℃下保持40分鐘，然后自然冷卻至室溫。
實(shí)施例3
一種陶瓷加熱器，由以下重量份數(shù)的原料組成：顆粒度為150～200微米的al2o3：65份；顆粒度為80～100微米的sio2：20份；顆粒度為50～60微米的mgo：12份；顆粒度為30～40微米的si3n4：10份；顆粒度為10～20微米的y2o3：7份；顆粒度為500～600納米的aln：5份；顆粒度為50～200納米的預(yù)處理過(guò)的石墨烯：3份；
所述預(yù)處理石墨烯的方法為：將質(zhì)量為石墨烯5％的羥乙基六氫均三嗪與石墨烯一起加入濃度為5wt％的丙酮溶液，在攪拌的情況下超聲分散50～80分鐘，然后干燥成粉末。所述陶瓷加熱器的制備方法，具體步驟如下：
(1)將所有原料混合后，加入重量為這些原料40％的無(wú)水乙醇，以及重量為預(yù)處理過(guò)的石墨烯的12％的異丁基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑，置入行星磨中進(jìn)行混合和研磨3小時(shí)；
(2)將球磨后獲得的泥狀產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，造粒后的物料采用等靜壓的方法制備成所需形狀的素胚；
(3)對(duì)素胚進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)溫度為1420℃，時(shí)間保持90分鐘；
(4)然后以每分鐘15℃的速度冷卻至室溫，室溫下保持40分鐘后回火，在620℃下保持30分鐘，然后自然冷卻至室溫。
測(cè)試?yán)?/p>
對(duì)實(shí)施例1～3制備得到的陶瓷體進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。
表1
備注：表1中，導(dǎo)熱系數(shù)是在25℃下測(cè)試的；抗熱震性是在-10℃～500℃下交替測(cè)試。