一種稀土納米鈦膜電熱管的製作方法
2023-11-30 11:48:11
專利名稱：一種稀土納米鈦膜電熱管的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電熱元件，特別是一種稀土納米鈦膜電熱管。
背景技術：
滷素電熱管廣泛應用於電加熱領域，具有成本低、啟動快等優點，同時也存在嚴重缺陷由於滷素管鎢絲工作溫度在2200℃左右，其光譜分布絕大部分在可見光範圍，光效應多於熱效應，熱轉換效率低，用於電加熱，其眩光對於人眼刺激強烈，引起眼疲勞，產生不適感。滷素管輻射頻譜中含有300nμ左右的紫外線，直接輻射眼睛，會引起眼睛嚴重灼傷；直接輻射人體皮膚，會引起人體表皮細胞變異，嚴重的會誘發皮膚癌。
發明內容
本發明的目的是克服以上技術之不足，提供一種熱效率高的稀土納米鈦膜電熱管。
本發明是由以下方式實現的，該稀土納米鈦膜電熱管是在電熱管表面複合有稀土納米鈦膜，膜的成分由粉狀混合物和粘合劑溶液組成，其中粉狀混合物含量中包括稀土元素25～30％、二氧化鈦5％～35％、高溫色料1％～30％、熔塊25～30％。
所述膜的成分中，稀土元素25～30％。高溫色料為20％～25％、二氧化鈦包括普通二氧化鈦與納米二氧化鈦，普通二氧化鈦為3％～5％、納米二氧化鈦5‰～1％、熔塊25～30％。
所述膜的成分中，高溫色料為1％～8％、二氧化鈦包括普通二氧化鈦與納米二氧化鈦，普通二氧化鈦為25％～32％、納米二氧化鈦為1％～2％、稀土元素25～30％、熔塊25～30％。
所述膜的成分中，是採用粉狀混合物25％～30％與粘合劑溶液70％～75％攪拌均勻，經高溫物理氣相沉積工藝，複合在發熱管表面構成複合膜，經烘乾，燒結固化構成。其所述複合膜厚度為5～25μ；烘乾溫度為100℃～150℃，燒結固化溫度為800℃～1050℃。
所述稀土元素為稀土氧化物、鐵錳稀土鈣、鈦酸稀土鈣。
所述的溶液為水溶性樹脂如三聚氰胺甲醛樹脂、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等；所述的溶液為也可以是有機矽樹脂如甲基苯基矽樹脂；稀土納米鈦膜間隔性複合在管表面。
所述粉狀混合物中還添加有微量的氧化鋯、氧化鋅、氧化硼、氧化矽，其含量小於1％。
所述電熱管可以為滷素管、紫外線燈管、石英電熱管或金屬管。
採用了上述稀土納米鈦膜的電熱管的有益效果在於由於稀土元素和二氧化鈦對於紫外線和可見光吸收，激發後轉換為近、遠紅外線，表面複合稀土納米鈦膜的滷素管幾乎無紫外線輻射，使整個光譜向波長較長的紅外光譜偏移，提高了遠紅外發射率和熱效率。
二氧化鈦具有半導體的性質，當經過紫外線(波長在350nm-400nm)的照射時，其內部電子受激發後，生成帶負電的電子和帶正電的空穴。帶正電的空穴與二氧化鈦粒子表面吸附的水所電離出的氫氧根(OH-)結合，產生游離的原子團(·OH)；帶負電的電子與二氧化鈦粒子表面吸附的氧氣結合，產生帶負電的氧(O2-)，這種O2-與·OH(統稱為活性氧化劑)具有相當強的氧化還原力。
上述化學反應所釋放出來的活性氧化劑，具有極大的活性，可以分解有機物。利用活性氧化劑強有力的氧化還原能力，將有機化合物和細菌分解、清除。由於二氧化鈦光觸媒具有非常強的親水性，雨水能很容易的進入到有機物分解後的物質與二氧化鈦光觸媒之間，使汙濁物與基材脫離，所以無需保養。二氧化鈦光觸媒的氧化還原反應還可以分解有害汙染物質中的硝酸化合物(NOx)和硫酸化合物(SOx)，起到淨化周邊空氣、改善環境的作用。
綜上所述稀土納米鈦膜電熱管能有效的將紫外線和可見光譜轉換為近紅外線，使輻射頻譜整體向近紅外光譜平移。提高熱轉換效率。納米二氧化鈦有著更高的光催化活性，利用光催化技術可將多種有機汙染物完全礦化為二氧化碳、來降低它們的毒性，淨化室內空氣。
1、無有害人體的紫外線輻射；2、無強眩光對於人眼睛的不良刺激；3、光觸媒降解毒素，淨化市內空氣；4、提高紅外轉換率，熱效率高。
在一些消毒滅菌的狀態使用，需要透過紫外線加強消毒滅菌的效果，由於稀土納米鈦膜間隔性複合在管表面。稀土納米鈦膜配方為二氧化鈦25％～30％、納米二氧化鈦1％～2％、稀土元素25％～30％、高溫色料1％～8％、熔塊25％～30％混合。由於紫外線和二氧化鈦光觸媒的雙重作用，大大提高消毒滅菌的效果。
附圖1為本發明無膜管和稀土納米鈦膜電熱管光譜分布比較示意圖；附圖2，3，4為本發明稀土納米鈦膜間隔性複合示意圖；具體實施方式
實施例1本發明的稀土納米鈦膜電熱管是在電熱管1表面複合有稀土納米鈦膜2，膜的成分由粉狀混合物25％～30％和粘合劑溶液65％～75％組成，粘合劑採用水溶性樹脂如三聚氰胺甲醛樹脂，其中粉狀混合物含量中包括稀土元素29.2％、高溫色料為30％、二氧化鈦包括普通二氧化鈦與納米二氧化鈦，普通二氧化鈦為10％、納米二氧化鈦0.8％，熔塊30％，研磨在900目以上；將上述粉狀混合物和粘合劑溶液攪拌均勻後，經高溫物理氣相沉積工藝，複合在發熱管表面構成複合膜2，複合膜厚度為5～25μ，經100℃～150℃烘乾，800℃～1050℃燒結固化構成。該稀土元素還可以為鐵錳稀土鈣、鈦酸稀土鈣。所述的溶液為水溶性樹脂還可以為聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸等；所述的溶液為也可以是有機矽樹脂如甲基苯基矽樹脂；從圖1所示的無複合膜管和稀土納米鈦膜電熱管光譜分布比較示意圖中可以看出本發明所具有的有益效果。
實施例2在上述配方中，其膜的成分由粉狀混合物30％和粘合劑溶液70％組成，所述膜的成分的粉狀混合物中，高溫色料6％、普通二氧化鈦為32％、納米二氧化鈦為2％、稀土元素30％、熔塊30％。
如圖2-圖4所示，稀土納米鈦膜間隔性複合在管表面，構成各種間隔方式如橫向間隔、斜向間隔、縱向間隔。
在上述實施例中，所述粉狀混合物中還可以添加有微量的氧化鋯、氧化鋅、氧化硼、氧化矽，其含量小於1％，相應減小高溫色料或普通二氧化鈦或稀土元素所佔含量比例即可。
本發明的電熱管可以用於滷素管、紫外線燈管、石英電熱管或金屬管。
權利要求
1.一種稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，在電熱管表面複合有稀土納米鈦膜，膜的成分由粉狀混合物和粘合劑溶液組成，其中粉狀混合物含量中包括稀土元素25～30％、二氧化鈦5％～35％、高溫色料5％～35％、熔塊25～30％。
2.如權利要求1所述稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，所述膜的成分中，是採用粉狀混合物25％～30％與粘合劑溶液70％～75％攪拌均勻，經高溫物理氣相沉積工藝，複合在發熱管表面構成複合膜，經烘乾，燒結固化構成。
3.如權利要求2所述稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，所述複合膜厚度為5～25μ；烘乾溫度為100℃～150℃，燒結固化溫度為800℃～1050℃。
4.如權利要求1或2或3所述稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，所述膜的成分粉狀混合物中，稀土元素25～30％、高溫色料為20％～25％、二氧化鈦包括普通二氧化鈦與納米二氧化鈦，普通二氧化鈦為3％～5％、納米二氧化鈦5‰～1％，熔塊25～30％，研磨在900目以上。
5.如權利要求1或2或3所述稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，所述膜的成分粉狀混合物中，高溫色料為1％～8％、二氧化鈦包括普通二氧化鈦與納米二氧化鈦，普通二氧化鈦為25％～32％、納米二氧化鈦為1％～2％，熔塊25～30％，研磨在900目以上。
6.如權利要求1至5任一項所述稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，所述稀土元素為稀土氧化物、鐵錳稀土鈣、鈦酸稀土鈣。
7.如權利要求1至5任一項所述稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，所述粘合劑溶液為水溶性樹脂三聚氰胺甲醛樹脂、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸；或為有機矽樹脂甲基苯基矽樹脂；
8.如權利要求1至5任一項所述稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，稀土納米鈦膜間隔性複合在管表面。
9.如權利要求1至8任一項所述稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，所述粉狀混合物中還添加有含量小於1％的氧化鋯、氧化鋅、氧化硼、氧化矽。
10，如權利要求1至9任一項所述稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，所述電熱管為滷素管、紫外線燈管、石英電熱管或金屬管。
全文摘要
本發明公開了一種稀土納米鈦膜電熱管，其特徵在於，在電熱管表面複合有稀土納米鈦膜，膜的成分由粉狀混合物和粘合劑溶液組成，其中粉狀混合物含量中包括稀土元素25～30％、二氧化鈦5％～35％、高溫色料5％～35％、熔塊25～30％。所述膜的成分中，是採用粉狀混合物25％～30％與粘合劑溶液70％～75％攪拌均勻，經高溫物理氣相沉積工藝，複合在發熱管表面構成複合膜，經烘乾，燒結固化構成。上述稀土納米鈦膜電熱管具有熱效率高、使用效果好的優點。
文檔編號H05B3/40GK1829396SQ20061003470
公開日2006年9月6日 申請日期2006年4月3日 優先權日2006年4月3日
發明者李家俊 申請人:李家俊