专利名称：电热元件填充料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种填充料，特别是电热元件填充料。
自电热元件(100伏以上)研究开发至今，电热元件的基本组成由管壳、发热丝、引线柱、镁砂等独立材料所组合而成，而镁砂在电热元件的作用是将发热丝通电所产生的热量经中间体镁砂传导给管壳，管壳向介质散发热能，镁砂作为一个中间体，它除起导热功能外，要将发热丝与管壳之间进行绝缘，不论家用电加热产品还是工业仪器电加热设备，按国际EIC标准或我国家用电热器具产品要求，第一要求就是具有稳定的安全性，而时至今日，电热管产品作为电热器具中很重要的一个元件，它主导著电热器具的性能指标，而电热管中的填充料——镁砂，由于热态电气强度不稳定，物理性能热态变化剧烈，导致电热管的综合性能热态膨胀严重，热态绝缘下降，热态耐压下降，时效电功率下降，时效冷态绝缘下降，时效冷态耐压下降。直接后果发热元件炸管、裂管现象经常发生，安全因素下降；热态电气性能变劣，导致漏电现象发生，又是一个不安全因素；时效下降引起电热效率低下；时效电气性能下降又导致发热元件的失效，因而目前在国内、国际上使用的发热元件填充料的主要材料——镁砂已满足不了现代工业产品性能的要求。
本发明的目的旨在克服现有技术的不足而提供一种绝缘性能好，安全稳定的电热元件填充料。
本发明的目的是这样实现的一种电热元件填充料，其特征在于其混合的主要组分萤石(CaF2)、铝粉(Al2O3)、钛白粉(TiO2)、氧化钙(CaO)和氧化硅是按熔炼温度的不同而配方的，其三种配方为(以重量百分比计)低温型(≤600℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(63-65)∶(28-30)∶(2.6-2.8)∶(1.8-2.0)∶(0.1-0.2)中温型(≤840℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(57-60)∶(31-33.5)∶(3.8-4.2)∶(1.6-1.8)∶(0.1-0.5)
高温型(≤1200℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(51-54)∶(37-39.5)∶(4.2-4.5)∶(1.3-1.5)∶(0.1-0.5)其中，萤石、铝粉和氧化硅在配料混合之前需经预处理萤石先破碎至10目左右，再经烘箱＞600℃恒温0.5-1小时铝粉在＞750℃烘箱，恒温0.2-0.3小时氧化硅在＞750℃烘箱，恒温0.2-0.5小时先将混合料少许以电渣冶炼法炼至产生弧光的熔融状态，逐步投入混合料，多次循环加至熔炉容量的75％时停止冶炼，将熔融态的物料倒入成形槽，充分冷却后脱模，再将脱膜后的棒材破碎研磨成40-120目的粉沫状即为本发明的填充料。
——所述的电渣冶炼可为有载有极型、有载无极型、无载有极型、无载无极型、有衬型和结晶型。
——所述的电渣冶炼的电源可为高压型(10KV或6600V)、直流型和低压型(420-430V)。
——所述的电渣冶炼的冶炼进程可为连铸型和转炉型。
——所述的填充料的次要组分包括微量的ZrO，MgO和锆酸镁混合物。
下面通过实施例对本发明作进一步详述实施时，先将萤石、铝粉和氧化硅分别按条件预处理过，按中温型配方取主要组分CaF2595克、Al2O3325克、TiO240克、SiO217克、CaO4克和次要组分总重量为1千克混合均匀后进入熔炼程序，在坩锅内放入少许配好的混合料，经快进机构动作插入电极，当电极与混合料接触时，接通电源，视当前电流电压值控制调速总成使之熔化，当坩锅炉内混合物完全处于熔融状态时(依产生弧光为宜)，逐步投入混合料，多次循环，到坩锅炉熔量达75％时停止冶炼，经翻转机构动作，将熔融状态的物料倒入成形槽，为加快冷却速度，成形槽宜设计成轴向对称水冷式立方体，充分冷却后脱模，冷却后的棒材破碎后经研磨机研磨成粉沫，研磨颗粒直径为40～120目，即为本发明的电热元件填充料。
本发明的电热元件填充料比重比为1.02～1.08倍(自然堆积比)，冷态耐压比为1.31～1.38倍，颜色为灰色/米黄，吸湿率比为30-33％，腐蚀性为零，冷态绝缘比为1.22～1.36倍，热态线膨胀比为0.15～0.2，导热量比为1.39～1.41倍，毒性为零。
本发明的电热元件填充料绝缘性能好、安全稳定，必将替代传统的填充料镁砂，有利于使用电热元件的电器的发展。
权利要求
1.一种电热元件填充料，其特征在于其混合的主要组分萤石(CaF2)、铝粉(Al2O3)、钛白粉(TiO2)、氧化钙(CaO)和氧化硅是按熔炼温度的不同而配方的，其三种配方为(以重量百分比计)低温型(≤600℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(63-65)∶(28-30)∶(2.6-2.8)∶(1.8-2.0)∶(0.1-0.2)中温型(≤840℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(57-60)∶(31-33.5)∶(3.8-4.2)∶(1.6-1.8)∶(0.1-0.5)高温型(≤1200℃)CaF2∶Al2O3∶TiO2∶SiO2∶CaO＝(51-54)∶(37-39.5)∶(4.2-4.5)∶(1.3-15)∶(0.1-0.5)其中，萤石、铝粉和氧化硅在配料混合之前需经预处理萤石先破碎至10目左右，再经烘箱＞600℃恒温0.5-1小时铝粉在＞750℃烘箱，恒温0.2-0.3小时氧化硅在＞750℃烘箱，恒温0.2-0.5小时先将混合料少许以电渣冶炼法炼至产生弧光的熔融状态，逐步投入混合料，多次循环加至熔炉容量的75％时停止冶炼，将熔融态的物料倒入成形槽，充分冷却后脱模，再将脱膜后的棒材破碎研磨成40-120目的粉沫状即为本发明的填充料。
2.根据权利要求1所述的电热元件填充料，其特征在于电渣冶炼可为有载有极型、有载无极型、无载有极型、无载无极型、有衬型和结晶型。
3.根据权利要求1所述的电热元件填充料，其特征在于电渣冶炼的电源可为高压型(10KV或6600V)、直流型和低压型(420-430V)。
4.根据权利要求1所述的电热元件填充料，其特征在于电渣冶炼的冶炼进程可为连铸型和转炉型。
5.根据权利要求1所述的电热元件填充料，其特征在于填充料的次要组分包括微量的ZrO，MgO和锆酸镁混合物。
全文摘要
本发明提供一种电热元件填充料,其特征在于其主要组分是按熔炼温度不同而配制,经电渣冶炼法熔融后成形脱膜再破碎研磨成粉状。本发明的电热元件填充料由于绝缘性能好,安全稳定必将替代传统的填充料镁砂,有利于使用电热元件的电器的发展。
文档编号H05B3/38GK1262300SQ9911705
公开日2000年8月9日 申请日期1999年8月31日 优先权日1999年8月31日
发明者麦庆忠, 盛建寅 申请人:麦庆忠