专利名称：一种高温绝缘陶瓷涂层ptc铝合金加热管及其制备方法
技术领域：
本发明涉及PTC铝合金加热管，特别是ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管及其制备方法。
背景技术：
目前，PTC铝合金加热管在工作中用于水电隔离的主要部件是包裹在PTC加热片上的3层聚醢亚胺绝缘薄膜，聚醢亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达400°C以上，长期使用温度范围ー 200 300°C，无明显熔点，具有高绝缘性能，由于聚醢亚胺薄膜具有以上优异的性能，将其应用在加热管上作为水电隔离的部件，将使得加热管的安全性得到很好的保证。但在实际生产过程中，如果员エ操作不当，未能 按エ艺标准将PTC加热片缠绕到位，又或者是使用劣质的聚醢亚胺薄膜，在初期的检验过程中或许不会发现，但在以后的实际使用过程中很有可能会有漏电的情况发生。
发明内容
本发明目的是克服现有技术中存在加热管可能漏电的问题，提供了ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管。为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，包括，加热管壳体、PTC加热片、铝片和绝缘纸，其中，加热管壳体上沿其轴向开设有一通孔，并在通孔外的加热管壳体内形成有加热腔室，所述PTC加热片、铝片和绝缘纸位于该加热腔室内，其特征在于，所述通孔内面附上ー层绝缘陶瓷涂层。所述加热管壳体的外面及其内部的加热腔室内面也附上ー层绝缘陶瓷涂层。所述绝缘陶瓷涂层厚度在IOOum到150um之间,涂覆后的表面粗糙度彡3. 2um,涂层的孔隙率< 15%，涂层与加热管表面的结合强度> IOMpa0同时，本发明为了实现上述结构，还提供了ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在干通过喷涂、刷涂或浸涂的方式，形成所述绝缘陶瓷涂层。如用浸按照顺序进行以下步骤，
步骤一，清洗加热管壳体表面，确保表面无污物及油溃；
步骤ニ，加热管壳体表面磷化处理；
步骤三，第一次涂覆绝缘涂层将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取
出；
步骤四，第一次涂层固化将加热管壳体放入150°C的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后,将加热管壳体取出并放入器皿中；
步骤五，第二次涂覆绝缘涂层将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取
出；
步骤六，第二次涂层固化将加热管壳体放入150°C的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后,将加热管壳体取出并放入器皿中；步骤七，第三次涂覆绝缘涂层将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取
出；
步骤八，第三次涂层固化；将加热管壳体放入200°C的烘箱中进行涂层表面固化处理，固化2小时后，将其取出放入器皿中冷却，即得成品。步骤九，測量涂层厚度放大镜观察涂层；
步骤十，耐压试验；
步骤i^一，老化试验不加水300V通电2min，220V通电lmin，220V加水通电老化4h ； 步骤十二，再次进行耐压试验；
步骤十三，组装加热管。
上面所述绝缘陶瓷漆的组分
TiO2,含量为 50wt%，
余量为Al2O3,
杂质小于2. 0wt%。与现有技术相比，本发明的优势本发明通过增设绝缘陶瓷涂层，绝缘效果佳，彻底解决足浴盆使用时可能漏电的问题，大大提高使用安全系数。
图I是本发明的结构示意图。图2是本发明的径向截面图。图I中，I为PTC加热片，2为铝合金加热管壳体，3为铝片，4为陶瓷绝缘涂层，5为聚醢亚胺绝缘纸。
具体实施例方式 下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。图I和2中所示的是ー种具有高温绝缘陶瓷涂层的PTC铝合金加热管壳体的结构，加热管壳体的中心沿其轴向开设有一圓形通孔，工作时，水流从该通孔中通过，孔的内壁对通过的水流进行加热。铝合金加热管壳体于圆形通孔的上下两侧各有ー个方形的通孔，形成加热腔室。在加热腔室内设有两片较薄的PTC加热片，每块PTC加热片由两片很薄的铝片将其夹在中间，然后在PTC加热片和铝片组成的部件外围缠绕3层聚醢亚胺绝缘纸，铝片的端部引出导线。所述圆形通孔内面、加热管壳体的外面及其内部的加热腔室内面都附上ー层绝缘陶瓷涂层。所述绝缘陶瓷涂层厚度在IOOum到150um之间，涂覆后的表面粗糙度彡3. 2um，涂层的孔隙率< 15%，涂层与加热管表面的结合强度> IOMpa0由于涂层高的绝缘性，使得PTC铝合金加热管除了具有绝缘纸绝缘，进行水电隔离之外，又増加了一道防护措施，防漏电的能力进ー步增强。由于加热管中心的圆形通孔比较深，而且孔径小，在具有精密喷涂仪器的情况下，只需要将涂料涂覆在加热管中心的圆柱通孔的内壁整个面上，这样既可以起到很好的绝缘效果，而且还可以节省涂料。如设备条件不允许的情况下，可以采用浸涂的方式，顺序进行以下步骤，
步骤一，清洗加热管壳体表面，确保表面无污物及油溃；
步骤ニ，加热管壳体表面磷化处理；步骤三，第一次涂覆绝缘涂层将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆(所述绝缘陶瓷漆的组分Ti02,含量为50wt%,余量为Al2O3,杂质小于2. 0wt%。以上所说的高温绝缘陶瓷涂料能够在被涂装物表面形成ー层具有较高体积电阻率，能承受较强电场而不被击穿的陶瓷涂层。体积电阻率在常温下大于1012Qm，介电强度大于104KV/m，该涂层具有较高的机械強度和良好的化学稳定性，能耐老化，耐水，耐化学腐蚀；同时还具有耐机械冲击和热冲击性能，该涂层可在600°C的高温下连续工作)中，待5分钟后取出；
步骤四，第一次涂层固化将加热管壳体放入150°C的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后,将加热管壳体取出并放入器皿中；
步骤五，第二次涂覆绝缘涂层将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取
出； 步骤六，第二次涂层固化将加热管壳体放入150°C的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后,将加热管壳体取出并放入器皿中；
步骤七，第三次涂覆绝缘涂层将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取
出；
步骤八，第三次涂层固化；将加热管壳体放入200°C的烘箱中进行涂层表面固化处理，固化2小时后，将其取出放入器皿中冷却，即得成品。步骤九，測量涂层厚度放大镜观察涂层；
步骤十，耐压试验；
步骤i^一，老化试验不加水300V通电2min，220V通电lmin，220V加水通电老化4h ；
步骤十二，再次进行耐压试验；
步骤十三，组装加热管。按照本方法制得的绝缘涂层，根据试验，厚薄均匀，耐压指数高，稳定性好，提高绝缘性能。以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，包括，加热管壳体、PTC加热片、铝片和绝缘纸，其中，加热管壳体上沿其轴向开设有一通孔，并在通孔外的加热管壳体内形成有加热腔室，所述PTC加热片、铝片和绝缘纸位于该加热腔室内，其特征在于，所述通孔内面附上ー层绝缘陶瓷涂层。
2.根据权利要求I所述的ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，其特征在于所述加热管壳体的外面及其内部的加热腔室内面也附上ー层绝缘陶瓷涂层。
3.根据权利要求I或2所述的ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，其特征在于所述绝缘陶瓷涂层厚度在IOOum到150um之间,涂覆后的表面粗糙度< 3. 2um,涂层的孔隙率< 15%，涂层与加热管表面的结合强度> IOMpa0
4.根据权利要求I所述的ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在于通过喷涂、刷涂或浸涂的方式，形成所述绝缘陶瓷涂层。
5.根据权利要求I所述的ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在于按照顺序进行以下步骤， 步骤一，清洗加热管壳体表面，确保表面无污物及油溃； 步骤ニ，加热管壳体表面磷化处理； 步骤三，第一次涂覆绝缘涂层将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出； 步骤四，第一次涂层固化将加热管壳体放入150°C的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后,将加热管壳体取出并放入器皿中； 步骤五，第二次涂覆绝缘涂层将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出； 步骤六，第二次涂层固化将加热管壳体放入150°C的烘箱中进行涂层表面固化处理，待15分钟后,将加热管壳体取出并放入器皿中； 步骤七，第三次涂覆绝缘涂层将加热管壳体完全浸入到绝缘陶瓷漆中，待5分钟后取出； 步骤八，第三次涂层固化；将加热管壳体放入200°C的烘箱中进行涂层表面固化处理，固化2小时后，将其取出放入器皿中冷却，即得加热管壳体成品。
6.根据权利要求5所述的ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在于在步骤八后，还继续进行以下步骤， 步骤九，測量涂层厚度放大镜观察涂层； 步骤十，耐压试验； 步骤i^一，老化试验不加水300V通电2min，220V通电lmin，220V加水通电老化4h ； 步骤十二，再次进行耐压试验； 步骤十三，组装加热管。
7.根据权利要求5所述的ー种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管的制备方法，其特征在于所述绝缘陶瓷漆的组分 TiO2,含量为 50wt%， 余量为Al2O3, 杂质小于2. 0wt%。
全文摘要
本发明涉及一种高温绝缘陶瓷涂层PTC铝合金加热管，包括，加热管壳体、PTC加热片、铝片和绝缘纸，其中，加热管壳体上沿其轴向开设有一通孔，并在通孔外的加热管壳体内形成有加热腔室，所述PTC加热片、铝片和绝缘纸位于该加热腔室内，其特征在于，所述通孔内面附上一层绝缘陶瓷涂层。本发明通过增设绝缘陶瓷涂层，绝缘效果佳，彻底解决足浴盆使用时可能漏电的问题，大大提高使用安全系数。
文档编号B05D1/38GK102833895SQ20121032089
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者王昌华 申请人:上海泰昌健康科技有限公司