多层成型陶瓷发热体的制作方法

专利2026-07-06  36


本技术涉及一种多层成型陶瓷发热体,具体涉及一种发热效率高的多层成型陶瓷发热体。


背景技术:

1、陶瓷电热塞作为一种点火机构的发热体使用,通过陶瓷在通电时快速达到极高温度,进行点火加热。可应用在燃油、燃气热面点火方向,如:使用柴油、煤油、甲醇、乙醇、二甲醚、天然气、甲烷等作为燃料的发动机的点火、驻车加热器的点火等。产品具有金属类产品无法达到的快速启动、低排放、超长寿命等。

2、目前的全陶瓷电热塞是采用注浆成型方式,如中国专利文献cn114679801a公开了一种多层圆形陶瓷电热体的制备工艺,包含如下工序:a.制备混合浆:将si3n4、al2o3、y2o3及mosi2粉末,按照重量配比加水混合搅拌均匀,形成三种混合浆,分别装入各自的容器中;b.注浆成型:将两端开口的成型模装于注浆机上,按照陶瓷电热体的层数分次注浆;当混合浆通过成型模时,混合浆中的质点就沉积在成型模表面形成沉积层;沉积层的厚度与混合浆粘度、混合浆流量及注浆时间有关,将混合浆粘度及流量保持为定值,沉积层厚度由注浆时间控制;c.烧结:将已干燥失水的陶瓷电热体坯体从成型模中取出装入烧结模,将烧结模连同陶瓷电热体坯体装入烧结炉中,在温度1400℃、压力2000-5000kpa条件下,烧结7-12小时;d.修整:将陶瓷电热体坯体从烧结模中取出修整制作电极插孔。该现有技术中,发热面积较大,发热不集中,存在发热效率低的问题。


技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术中的陶瓷发热体发热效率低的技术问题,提供了一种多层成型陶瓷发热体,包括不同导电率且从外到内布置的第一发热层和第二发热层,第一发热层与第二发热层之间采用绝缘层进行隔离,第一发热层的头部与第二发热层的头部连接,其中,第一发热层的头部与尾部具有电阻差。

2、在现有技术中,由于最外层各处都是电阻相同,因此在发热体通电后,最外层各处均匀发热,导致发热不集中,从而出现发热效率低的问题。而在本方案中,第一发热层位于发热体的外层,且第一发热层的头部与尾部具有电阻差后,发热体的发热会集中在电阻更大的区域,即陶瓷发热体的温区集中在电阻更大的区域,发热更快,也就提高了发热效率,并且电热性能一致性更好。

3、优选地,第一发热层头部的电阻大于第一发热层尾部的电阻设置。考虑到目前陶瓷发热体在使用过程中,多数情况下都是需要头部发热,因此本方案能将陶瓷发热体的发热区集中在头部区域,满足更多应用场景的使用需求。

4、优选地,第一发热层头部的厚度小于尾部的厚度。本方案中,头部厚度小于尾部厚度设置后,头部的截面积也就小于尾部截面积,于是头部的电阻大于尾部电阻,结构简单。

5、优选地,第一发热层头部设有防护层。本方案能够增加发热体的强度,使其得到更好的抗外力破坏能力,提高陶瓷发热体的使用寿命。

6、优选地,防护层为绝缘防护涂层。本方案能够增加陶瓷发热体的抗高温氧化能力,还可以使陶瓷发热体表面具有绝缘能力,满足一些特殊应用场景的需求。

7、优选地,第一发热层尾部设有导电涂层。考虑到如果第一发热层头部和尾部的电阻差不明显,会导致尾部参与发热,温区会出现往尾部蔓延的趋势,因此本方案能进一步降低第一发热层尾部的电阻,扩大第一发热层头部与尾部的电阻差,能抑制温区朝向尾部的蔓延,将温区更好的控制在头部区域,结构简单。

8、优选地,第一发热层的头部设有绝缘防护涂层,第一发热层的尾部设有导电涂层。本方案能够增加陶瓷发热体的强度和抗高温氧化能力,使陶瓷发热体表面具有绝缘能力,提高陶瓷发热体的使用寿命;同时扩大第一发热层头部与尾部的电阻差,能抑制温区朝向尾部的蔓延,将温区更好的控制在头部区域,结构简单。

9、优选地,第一发热层的头部设有发热涂层。本方案能扩大第一发热层头部与尾部的电阻差,能抑制温区朝向尾部的蔓延,将温区更好的控制在头部区域,结构简单。

10、本实用新型具有以下有益效果:

11、1、本实用新型的温区集中在电阻更小的区域,发热更快,也就提高了发热效率,并且电热性能一致性更好,性能更稳定。

12、2、本实用新型能将陶瓷发热体的发热区集中在头部区域,满足更多应用场景的使用需求。

13、3、本实用新型能够增加陶瓷发热体的强度和抗高温氧化能力,使陶瓷发热体表面具有绝缘能力,提高陶瓷发热体的使用寿命;同时扩大第一发热层头部与尾部的电阻差,能抑制温区朝向尾部的蔓延,将温区更好的控制在头部区域。



技术特征:

1.多层成型陶瓷发热体,包括不同导电率且从外到内布置的第一发热层和第二发热层,所述第一发热层与所述第二发热层之间采用绝缘层进行隔离,所述第一发热层的头部与所述第二发热层的头部连接,其特征在于:所述第一发热层的头部与尾部具有电阻差。

2.根据权利要求1所述的多层成型陶瓷发热体,其特征在于:所述第一发热层头部的电阻大于所述第一发热层尾部的电阻设置。

3.根据权利要求2所述的多层成型陶瓷发热体,其特征在于:所述第一发热层头部的厚度小于尾部的厚度。

4.根据权利要求3所述的多层成型陶瓷发热体,其特征在于:所述第一发热层头部设有防护层。

5.根据权利要求4所述的多层成型陶瓷发热体,其特征在于:所述防护层为绝缘防护涂层。

6.根据权利要求3-5任一项所述的多层成型陶瓷发热体,其特征在于:所述第一发热层尾部设有导电涂层。

7.根据权利要求3所述的多层成型陶瓷发热体,其特征在于:所述第一发热层的头部设有绝缘防护涂层,所述第一发热层的尾部设有导电涂层。

8.根据权利要求3所述的多层成型陶瓷发热体,其特征在于:所述第一发热层的头部设有发热涂层。


技术总结
本技术公开了一种多层成型陶瓷发热体,包括不同导电率且从外到内布置的第一发热层和第二发热层,第一发热层与第二发热层之间采用绝缘层进行隔离,第一发热层的头部与第二发热层的头部连接,其中,第一发热层的头部与尾部具有电阻差。本技术中,第一发热层位于发热体的外层,且第一发热层的头部与尾部具有电阻差后,发热体的发热会集中在电阻更大的区域,即陶瓷发热体的温区集中在电阻更大的区域,发热更快,也就提高了发热效率,并且电热性能一致性更好。

技术研发人员:雷彼得
受保护的技术使用者:重庆利迈科技有限公司
技术研发日:20240320
技术公布日:2024/11/11
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