專利名稱:取暖陶瓷壁畫及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種壁畫及其制備工藝，特別是一種取暖陶瓷壁畫及其制備工藝，屬于裝飾與電加熱技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
電阻加熱技術(shù)已被廣泛使用，包括棒狀、平面狀和管狀等各種幾何形狀的加熱器，這些加熱器是由如如加熱電阻絲，和加熱硅碳棒，厚膜加熱等加熱單元組成，經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，G.J.Coleman申請的美國發(fā)明專利“Electric oven(電加熱爐)”，專利申請?zhí)枮閁S 6,262,395 B1，采用的是電阻絲加熱的元件。這些加熱元件和技術(shù)存在著不可克服的缺點(diǎn)，如電阻絲加熱元件，和硅碳棒加熱元件都會(huì)在使用一段時(shí)間后發(fā)生氧化而斷裂，而厚膜加熱單元，由于厚膜與襯底不是分子級的結(jié)合，在使用一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生脫落和斷裂。在大面積加熱時(shí)這些缺點(diǎn)尤其突出。另一方面，即裝飾領(lǐng)域，也沒有將薄膜加熱器這項(xiàng)技術(shù)與室內(nèi)取暖陶瓷壁畫相結(jié)合，如以唐三彩為基礎(chǔ)工藝的壁掛式、臺式陶瓷畫均為室內(nèi)工藝裝飾品，無取暖或室內(nèi)調(diào)溫的作用。經(jīng)檢索至今尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明主題相同或者相類似的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種取暖陶瓷壁畫及其制備工藝，使其將高效氧化物薄膜電致發(fā)熱技術(shù)與室內(nèi)藝術(shù)裝璜相結(jié)合，得到既具有室內(nèi)裝璜功能又具有取暖和室內(nèi)加溫作用的室內(nèi)裝飾陶瓷壁畫。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明陶瓷壁畫包括陶瓷襯底、金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜、紅外減反射薄膜、導(dǎo)電漿電極、導(dǎo)電漿焊腳、功率輸入電線，其連接方式為陶瓷基底的表面噴涂金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜的外側(cè)鍍紅外減反射薄膜，在陶瓷壁畫的背面設(shè)有導(dǎo)電漿電極及導(dǎo)電漿焊腳，導(dǎo)電漿焊腳上焊接功率輸入電線。
金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜為電致發(fā)熱涂層，常用的金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜采用銦錫氧化物或摻雜二氧化錫薄膜。在金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜的外側(cè)，采用紅外減反射薄膜材料，增強(qiáng)取暖陶瓷壁畫的紅外發(fā)射能力，如MgF等材料。選用的紅外減反射薄膜材料最好是電絕緣的。采用金屬導(dǎo)電漿料在陶瓷壁畫的背面印制導(dǎo)電漿電極及導(dǎo)電漿焊腳，金屬導(dǎo)電漿料為銀導(dǎo)電漿料。所述的取暖陶瓷壁畫，可為掛壁式、臺式，也可為落地式或吊頂式。
本發(fā)明上述取暖陶瓷壁畫的制備工藝具體如下①在陶瓷壁畫的陶瓷基底的表面上噴涂一層金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜。
金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜噴涂工藝優(yōu)選為超聲霧化噴涂化學(xué)汽相沉積透明導(dǎo)電薄膜工藝，可保證膜層的均勻性。金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜厚度為200～1000nm，通常所用的材料是銦錫氧化物或摻雜二氧化錫薄膜，該涂層在可見光范圍內(nèi)的光學(xué)透明性，使其不會(huì)影響壁畫的觀賞藝術(shù)效果，該涂層的電學(xué)上的方塊電阻值可在很大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，通常，根據(jù)所需要的發(fā)熱功率來決定方塊電阻的值，如20Ω/□。
金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜噴涂工藝最好與陶瓷壁畫制作過程相結(jié)合，在陶瓷壁畫制作過程的尾端，利用陶瓷壁畫的1700℃高溫?zé)Y(jié)制作過程的余熱，增加一道透明導(dǎo)電薄膜噴涂工藝，在陶瓷壁畫的表面沉積一層金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜的噴涂工藝通常需要400℃～600℃。
②為了提高陶瓷壁畫的紅外發(fā)射效率，在金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜的外側(cè)真空蒸鍍一層紅外減反射電絕緣薄膜材料，如MgF薄膜。
③在陶瓷壁畫的背面印上金屬銀導(dǎo)電漿，包括導(dǎo)電漿電極及導(dǎo)電漿焊腳，在快速高溫?zé)釤Y(jié)爐中燒結(jié)成形，采用銅或銀焊法，在導(dǎo)電漿焊腳上焊接功率輸入電線。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，本發(fā)明將高效氧化物薄膜電致發(fā)熱技術(shù)與室內(nèi)藝術(shù)裝璜相結(jié)合，為人們提供了一種既可為人觀賞又兼?zhèn)淙∨δ艿奶沾杀诋嬔b飾品，成功地克服背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。本發(fā)明采用薄膜作為加熱元件的技術(shù)，即將導(dǎo)電的金屬氧化物薄膜沉積在非導(dǎo)電的陶瓷襯底表面上，導(dǎo)電薄膜為加熱單元技術(shù)的電加熱功率面密度低，與媒介接觸的表面面積大，使得這加熱單元能充分散熱，屬于遠(yuǎn)紅外輻射散熱。所以本發(fā)明對加熱流經(jīng)和接觸薄膜表面的空氣非常有效。安全可靠，沒有高溫?zé)霟岬牟糠?，抗腐蝕。用電阻絲加熱元件的方法來獲得均勻升溫的表面是非常困難的，發(fā)熱面積有限以致電致發(fā)熱的效率不高，本發(fā)明采用大面積薄膜技術(shù)，流過膜層的電流強(qiáng)度密度均勻，這樣可保證被加熱的表面溫度均勻一致，且薄膜狀的發(fā)熱源具有大的表面積，為有效向外界環(huán)境通過遠(yuǎn)紅外輻射的途徑進(jìn)行散熱提供了便利。發(fā)熱效率的高低是由固體中的晶格受激振動(dòng)發(fā)射紅外聲子為特征的性質(zhì)所決定，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜作為發(fā)熱源發(fā)射的紅外聲子的絕大部分的波長在2～20微米量級范圍內(nèi)，這正是人們?nèi)∨淖罴鸭t外波段，效率可達(dá)90％以上。



圖1本發(fā)明取暖陶瓷壁畫背面結(jié)構(gòu)圖圖2本發(fā)明取暖陶瓷壁畫側(cè)視圖具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本發(fā)明陶瓷壁畫包括陶瓷襯底1、金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜2、紅外減反射薄膜3、導(dǎo)電漿電極4、導(dǎo)電漿焊腳5、功率輸入電線6，其連接方式為陶瓷基底1的表面噴涂金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜2，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜2的外側(cè)鍍紅外減反射薄膜3，在陶瓷壁畫的背面設(shè)有導(dǎo)電漿電極4及導(dǎo)電漿焊腳5，導(dǎo)電漿焊腳5上焊接功率輸入電線6。
金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜2為電致發(fā)熱涂層，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜2采用銦錫氧化物或摻雜二氧化錫薄膜。采用金屬導(dǎo)電漿料在陶瓷壁畫的背面印制導(dǎo)電漿電極4及導(dǎo)電漿焊腳5，優(yōu)選金屬導(dǎo)電漿料為銀導(dǎo)電漿料。所述的取暖陶瓷壁畫，可為掛壁式、臺式，也可為落地式或吊頂式。
以下結(jié)合本發(fā)明制備工藝的內(nèi)容提供實(shí)施例實(shí)施例一帶有氟摻雜二氧化錫薄膜的陶瓷壁畫的陶瓷襯底長30cm，寬20cm，陶瓷襯底的厚度是1cm，背面的錫摻雜三氧化二銦薄膜的寬度為3cm。錫摻雜三氧化二銦薄膜的厚度為200nm，方塊電阻為80ohm/square，噴涂工藝的溫度在400℃。紅外減反射電絕緣薄膜材料為MgF薄膜，采用銀焊法焊接功率輸入電線。
從長為30cm的方向計(jì)算，方塊數(shù)是1.9，電阻值是152歐姆。外加交流電壓為220伏，得電流為1.45安培，電功率為380瓦。功率面密度為0.45瓦/平方厘米。加電壓60秒后，陶瓷壁畫的表面溫度達(dá)200攝氏度。
實(shí)施例二帶有錫摻雜三氧化二銦薄膜的陶瓷壁畫的陶瓷襯底長12cm，寬12cm，陶瓷襯底的厚度是1cm，背面的錫摻雜三氧化二銦薄膜的寬度為3cm。錫摻雜三氧化二銦薄膜的厚度為600nm，方塊電阻為50ohm/square。噴涂工藝的溫度在500℃。紅外減反射電絕緣薄膜材料為MgF薄膜，采用鋃焊法焊接功率輸入電線。
從長為30cm的方向計(jì)算，方塊數(shù)是1，電阻值是50歐姆。外加直流電壓為120伏，得電流為2.4安培，電功率為288瓦。功率面密度為2瓦/平方厘米。加電壓后60秒，陶瓷壁畫的表面溫度達(dá)250攝氏度。
實(shí)施例三帶有氟摻雜二氧化錫薄膜的陶瓷壁畫的陶瓷襯底長30cm，寬20cm，陶瓷襯底的厚度是1cm，背面的錫摻雜三氧化二銦薄膜的寬度為3cm。錫摻雜三氧化二銦薄膜的厚度為1000nm，方塊電阻為10′ohm/square。噴涂工藝的溫度在600℃。紅外減反射電絕緣薄膜材料為MgF薄膜，采用銀焊法焊接功率輸入電線。
從長為30cm的方向計(jì)算，方塊數(shù)是1.9，電阻值是19歐姆。外加交流或直流電壓為150伏，得電流為7.9安培，電功率為1183瓦。功率面密度為1.9瓦/平方厘米。加電壓60秒后，陶瓷壁畫的表面溫度達(dá)300攝氏度。
權(quán)利要求
1.一種取暖陶瓷壁畫，主要包括陶瓷襯底(1)，其特征在于還包括金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)、紅外減反射薄膜(3)、導(dǎo)電漿電極(4)、導(dǎo)電漿焊腳(5)、功率輸入電線(6)，其連接方式為陶瓷基底(1)的表面噴涂金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)的外側(cè)鍍紅外減反射薄膜(3)，在陶瓷壁畫的背面設(shè)有導(dǎo)電漿電極(4)及導(dǎo)電漿焊腳(5)，導(dǎo)電漿焊腳(5)上焊接功率輸入電線(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的取暖陶瓷壁畫，其特征是金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)為電致發(fā)熱涂層，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)采用銦錫氧化物或摻雜二氧化錫薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的取暖陶瓷壁畫，其特征是為掛壁式或臺式，或者為落地式或吊頂式。
4.一種取暖陶瓷壁畫的制備工藝，其特征在于工藝具體如下①在陶瓷壁畫的陶瓷基底(1)的表面上噴涂金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)，噴涂溫度在400℃-600℃；②在金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)的外側(cè)真空蒸鍍紅外減反射薄膜(3)；③在陶瓷壁畫的背面印上金屬銀導(dǎo)電漿，包括導(dǎo)電漿電極(4)及導(dǎo)電漿焊腳(5)，在快速高溫?zé)釤Y(jié)爐中燒結(jié)成形，采用銅或銀焊法，在導(dǎo)電漿焊腳(5)上焊接功率輸入電線(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的取暖陶瓷壁畫，其特征是采用金屬導(dǎo)電漿料在陶瓷壁畫的背面印制導(dǎo)電漿電極(4)及導(dǎo)電漿焊腳(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的取暖陶瓷壁畫的制備工藝，其特征是金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)噴涂工藝為超聲霧化噴涂化學(xué)汽相沉積透明導(dǎo)電薄膜工藝，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)厚度為200～1000nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的取暖陶瓷壁畫的制備工藝，其特征是金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)噴涂工藝與陶瓷壁畫制作過程相結(jié)合，在陶瓷壁畫制作過程的尾端，利用陶瓷壁畫的1700℃高溫?zé)Y(jié)制作過程的余熱，增加一道透明導(dǎo)電薄膜噴涂工藝，在陶瓷壁畫的表面沉積一層金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜(2)的噴涂工藝的溫度在400℃～600℃。
專利摘要
一種取暖陶瓷壁畫及其制備工藝屬于裝飾與電加熱領(lǐng)域。陶瓷壁畫包括陶瓷襯底、金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜、紅外減反射薄膜、導(dǎo)電漿電極、導(dǎo)電漿焊腳、功率輸入電線，陶瓷基底的表面噴涂金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜，金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜的外側(cè)鍍紅外減反射薄膜，在陶瓷壁畫的背面設(shè)有導(dǎo)電漿電極及導(dǎo)電漿焊腳，導(dǎo)電漿焊腳上焊接功率輸入電線。制備工藝在陶瓷基底的表面上噴涂金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜，噴涂溫度在400℃-600℃；在金屬氧化物透明導(dǎo)電薄膜的外側(cè)真空蒸鍍紅外減反射薄膜；在壁畫的背面印上金屬銀導(dǎo)電漿，包括導(dǎo)電漿電極及導(dǎo)電漿焊腳，采用銅或銀焊法，在導(dǎo)電漿焊腳上焊接功率輸入電線。本發(fā)明提供了具備觀賞與取暖功能的陶瓷壁畫裝飾品。
文檔編號H05B3/14GKCN1202381SQ03115559
公開日2005年5月18日 申請日期2003年2月27日
發(fā)明者周之斌 申請人:上海交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan