一种纳米电热复合陶瓷的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电热陶瓷，特别涉及一种纳米电热复合陶瓷。
【背景技术】
[0002]电热陶瓷是一种通过电极导电加热陶瓷基体使其散发热量的陶瓷制品，通常将电加热材料如电阻丝、电热管等埋设在陶瓷基体中，通电后直接加热陶瓷基体。由于陶瓷的脆性和电阻丝材料较低的韧性，电阻丝与陶瓷基体不能完全贴服，接触面积较小，无法实现面加热，导致加热不均匀、电加热效率较低。
[0003]在家居采暖、保温房、桑拿浴室等领域，通常会大量采用水暖、电热膜、电热管等方式对墙地砖类陶瓷进行加热，这些热源与陶瓷基底之间热阻大，且加热过程中热量会向地面传输扩散，造成了大量的损失，热量利用效率很低。所以传统电热陶瓷在建陶领域存在热效率低、能耗大、不够节能环保的问题，需要一种能耗更低、电热效率更高、制备及应用方法更简单的电发热陶瓷。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能耗低、电热效率高的纳米电热复合陶瓷。
[0005]为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案:
[0006]一种纳米电热复合陶瓷，包括绝缘层、纳米电热涂层、陶瓷基底和接线电极；纳米电热涂层直接覆盖在陶瓷基底上，在纳米电热涂层与陶瓷基底连接面，纳米电热涂层的材料在整个连接面渗透进入陶瓷基底的坯体里，所述绝缘层覆盖在所述纳米电热涂层的表面；两接线电极一端分别与外部电源的电源N极及电源L极连接，另一端与纳米电热涂层连接；所述纳米电热涂层的厚度为10 -500微米；所述绝缘隔热反射层的厚度为100 -5000微米。
[0007]进一步地，所述接线电极的材料采用银浆或铜箔。
[0008]进一步地，所述绝缘层是通过喷涂、辊涂和刮涂中的任意一种涂布方式直接将绝缘层涂料涂覆在纳米电热层表面形成。
[0009]所述纳米电热涂层是通过丝网印刷、喷墨打印、辊涂、刮涂和喷涂中的任意一种涂布方式将纳米电热涂层涂料直接涂覆在陶瓷基底表面形成。
[0010]所述纳米电热涂层的厚度优选为50 - 200微米。
[0011]所述绝缘隔热反射层的厚度优选为500 - 1000微米。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的优点包括:
[0013](I)本实用新型纳米电热涂层是通过将纳米碳电热原料配制成涂料直接涂覆在陶瓷基底上的，有部分渗透进入陶瓷基体中，该电热涂层与陶瓷基体结合紧密，两者之间热阻低，可以实现纳米碳电热涂层对陶瓷基底的面加热模式，具有加热均匀的特点。
[0014](2)纳米碳电热涂层通电后产生隧道效应，拥有很高的红外辐射能力，电能转化效率高达99 %，陶瓷基体导热系数高，可快速将热能传导出陶瓷表面，保障热量有效传递并发挥作用；
[0015](4)所述纳米电热复合陶瓷在绝缘层的作用下，可实现热量单向传输，减少热量损失，整个陶瓷功耗低、加热均匀、安全、电加热效率高，发热功率90 - 120w/m2，陶瓷基板温度可达18 -50且易于维护、施工方便，可广泛应用在家居采暖、桑拿浴室、远红外干燥箱、孵化器等领域，具有广阔的应用前景。
[0016](5)该纳米电热复合陶瓷具有电热效率高、易于维护、施工方便等特点，可广泛应用在家居采暖、桑拿浴室、远红外干燥箱、孵化器等领域，是一种节能电热陶瓷，具有重要的商业价值。
【附图说明】
[0017]图1为纳米电热复合陶瓷的结构示意图。
[0018]图中示出:绝缘层1、纳米电热涂层2、陶瓷基底3、电源N极4、电源L极5。
【具体实施方式】
[0019]为更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，但实施方式不构成对本实用新型保护范围的限定。
[0020]如图1所示，一种纳米电热复合陶瓷，包括绝缘层1、纳米电热涂层2、陶瓷基底3和接线电极；纳米电热涂层2直接覆盖在陶瓷基底3上，在纳米电热涂层2与陶瓷基底3连接面，纳米电热涂层2的材料在整个连接面渗透进入陶瓷基底3的坯体里，所述绝缘层3覆盖在所述纳米电热涂层3表面；两接线电极一端分别与外部电源的电源N极4及电源L极5连接，另一端与纳米电热涂层2连接；所述纳米电热涂层厚度为10 - 500微米；所述绝缘隔热反射层厚度为100 - 5000微米。
[0021]所述接线电极的材料采用银浆和或铜箔。接线电极连接外部电源与纳米电热涂层。在外部电源的作用下使纳米电热涂层产生热量，使电热涂层上面的陶瓷基底发热。只要保证将纳米电热涂层2的两端接入电源的电源N极4及电源L极5，电发热层2便可以开始工作。
[0022]所述绝缘层3通过喷涂、辊涂和刮涂中的任意一种涂布方式直接将绝缘层涂料涂覆在纳米电热层表面。
[0023]所述纳米电热涂层2作为电发热电极，通过丝网印刷、喷墨打印、辊涂、刮涂和喷涂中的任意一种涂布方式将纳米电热涂层涂料直接涂覆在陶瓷基底表面。
[0024]本实用新型的纳米电热涂层2有部分涂料渗透进入陶瓷基底3中，使得纳米电热涂层2与陶瓷基底3两者结合紧密，热阻低，可实现电热涂料对陶瓷基底的面加热，使加热更加均匀。
[0025]绝缘层I位于纳米电热涂层2表面，能有效阻止热量向外传输，实现热量单向传输，减少热量损失，整个陶瓷功耗低、加热均匀、安全。
[0026]本实用新型纳米电热复合陶瓷发热功率90 - 120w/m2,陶瓷基底3温度可控制为18 - 50°C。
[0027]实施例1
[0028]陶瓷基底以陶瓷墙地砖为基底。以质量百分比计，纳米电热涂层原料包括水性聚氨醋树脂75wt%、碳纳米管20wt%、KH550偶联剂2wt%、三盐基硫酸铅稳定剂3wt%。绝缘层原料包括环氧树脂1wt %、甲基三氯娃烧30wt %、醇酸改性娃树脂55wt %、四溴双酸A阻燃剂5wt%。
[0029]将纳米电热涂层原料配制成涂料，使用丝网印刷工艺喷涂在陶瓷地砖背面上形成发热电极，喷涂厚度10微米。烘烤固化之后，形成纳米电热涂层，在纳米电热涂层引出可与外部电源连接的接线电极。随后在纳米电热涂层表面整体刮涂绝缘层原料配制