專利名稱：碳化硅電熱元件的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種碳化硅電熱元件，尤其涉及硅碳棒部件。
背景技術(shù)：
碳化硅電熱元件是廣泛用于各種電爐、電窯的發(fā)熱體，電熱元件硅碳棒廣 泛應用于冶金、機械、輕工、化工、電子、硅酸、國防工業(yè)、科學研究及醫(yī)藥
衛(wèi)生等部門的高溫技術(shù)領域?？梢灾瞥砂魻?、u型、管狀等形式。目前的硅碳
棒生產(chǎn)工藝是由三大部分系列工藝，52道工序形成，三大部分為冷端部工藝、 熱端部工藝和焊接工藝，由于系列工藝多、工序長，其生產(chǎn)周期長達50多天， 工人勞動強度大，工作環(huán)境惡劣；綜合成品率(從投入原料到出成品)僅為30% 左右，利潤僅為產(chǎn)值的10%左右。而且，由于材料在成形中的電阻值無法控制， 使生產(chǎn)出的電熱硅碳棒的阻值隨機性非常大，而用戶只能在成品中通過測試而 達到滿足，從而使得商品率非常低，由于燒成溫差大及爐內(nèi)二氧化硅氣體濃度 差大、微量雜質(zhì)變化等，使棒的電阻值不易控制，電阻值偏差大于±30%,其它 指標如紅熱均勻度的均一性熱均勻度的均一性亦較差，質(zhì)量難以控制，且生產(chǎn) 中排出大量一氧化碳氣體，不利于環(huán)保。中國專利01107837.5公開了一種碳化 硅電熱元件及生產(chǎn)工藝，在碳化硅與粘合劑混勻，成型后，經(jīng)干燥、燒成及燒 成后處理，所述燒成為連續(xù)高溫燒成工藝，預熱溫度為300-800°C,高溫燒成溫 度為2400-2500°C。生產(chǎn)周期縮短到7天左右，綜合成品率上升到80°/。左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種碳化硅電熱元件，其電阻率低、生產(chǎn)成本低、無環(huán)境污染、生產(chǎn)周期縮短到2天左右、綜合成品率由80%左右提高到高于95%。 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
碳化硅電熱元件，由碳化硅及粘合劑組成，所述粘合劑為高分子粘合劑或 糊精粘合劑，粘合劑占碳化硅重量的2-3%。
所述的高分子粘合劑可以是聚乙烯類粘合劑，也可以是纖維素類粘合劑。 所述的糊精粘合劑為淀粉類粘合劑。
所述的碳化硅電熱元件，其原料為碳化硅、潤滑劑、碳、粘合劑和水，配 料時碳化硅、潤滑劑、碳與粘合劑、水的重量比為28-36%。 所述的潤滑劑為石墨。
所述的碳化硅電熱元件，其原料配料時粘合劑與水的重量為碳化硅重量的 5-10%。
所述的碳化硅電熱元件為硅碳棒冷端部。
所述的纖維素類粘合劑釆用甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素，優(yōu) 選甲基纖維素，對甲基纖維素的優(yōu)選條件是甲氧基含量為27.5-31.5%，粘度為 1500-8000mPas.s (20°C, 2%時)；對乙基纖維素的優(yōu)選條件是其醚化度為Y =100-150，對羧甲基纖維素的優(yōu)選條件是其醚化度為Y =30-60,粘度為> 800mPa,s (20°C, 2%時)。
所述的甲基纖維素，其甲氧基含量為27.5-31.5%，在溫度為2(TC、甲基纖維 素質(zhì)量濃度為2y。時的粘度為1500-8000mpa. s。
本發(fā)明的碳化硅電熱元件為硅碳棒的冷端部，也可以是其他形式的電熱元件。
本發(fā)明成型工藝利用螺旋成型擠壓機擠壓壓力小，替代成型模具壓制成型，成型模具壓制成型工作壓力大， 一般在2兆帕左右，減少了設備投入；采用烘
干技術(shù)取代了倒焰窯和大型電阻爐，烘干溫度低，無需燒結(jié)，節(jié)煤節(jié)電，無環(huán)
境污染；生產(chǎn)周期縮短為2天；綜合成品率高，達95%以上； 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下優(yōu)點
(1) 釆用烘干技術(shù)取代了倒焰窯和大型電阻爐，節(jié)煤節(jié)電，無環(huán)境污染。
(2) 生產(chǎn)周期由7天縮短為2天
(3) 綜合成品率由80°/ 左右提高到高于95%。
(4) 產(chǎn)品電阻率低，是現(xiàn)有技術(shù)的40-50%。
(5) 成型壓力小，減少設備投入。
(6) 生產(chǎn)成本低。
具體實施例方式
現(xiàn)結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例1
一種碳化硅電熱元件，其為硅碳棒冷端部，由碳化硅及粘合劑組成，所述 粘合劑為甲基纖維素，甲基纖維素占碳化硅重量的2%，甲基纖維素的甲氧基含 量為30°/。，粘度為3000mPas.s (20°C, 2%時)；其生產(chǎn)原料為碳化硅、石墨、碳、 甲基纖維素和水，配料時碳化硅、石墨、碳與甲基纖維素、水的重量比為30%; 甲基纖維素與水的重量為碳化硅重量的8%。
實施例2
一種碳化硅電熱元件，其為硅碳棒冷端部，由碳化硅及粘合劑組成，所述 粘合劑為羧甲基纖維素，羧甲基纖維素占碳化硅重量的2%,羧甲基纖維素的醚 化度Y為50，粘度為lOOOmPa.s (20°C， 2%時)；其生產(chǎn)原料為碳化硅、石墨、碳、羧甲基纖維素和水，配料時碳化硅、石墨、碳與羧甲基纖維素、水的重量
比為30%;羧甲基纖維素與水的重量為碳化硅重量的8%。 實施例3
一種碳化硅電熱元件，其為硅碳棒冷端部，由碳化硅及粘合劑組成，所述 粘合劑為乙基纖維素，乙基纖維素占碳化硅重量的2%，乙基纖維素的醚化度y 為120;其生產(chǎn)原料為碳化硅、石墨、碳、乙基纖維素和水，配料時碳化硅、石 墨、碳與乙基纖維素、水的重量比為30%;乙基纖維素與水的重量為碳化硅重量 的8%。
本發(fā)明得到硅碳棒冷端部與發(fā)熱部焊接組裝成硅碳棒，廣泛應用于各種電 爐、電窯的發(fā)熱體。通過本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，得到的硅碳棒發(fā)熱部各項性能指 標均達到了硅碳棒行業(yè)標準(JB/T3890-1999《硅碳棒》)。
以上詳細說明了本發(fā)明的實施方式，但這只是為了便于理解而舉的實例， 不應被視為是對本發(fā)明范圍的限制。同樣，任何所屬技術(shù)領域的技術(shù)人員均可 根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其較佳實施例的描述，做出各種可能的等同改變或替 換，但所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1、碳化硅電熱元件，由碳化硅及粘合劑組成，其特征在于所述粘合劑為高分子粘合劑和糊精粘合劑，粘合劑占碳化硅重量的2-3％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的碳化硅電熱元件，其特征在于所述的高分子粘 合劑可以是聚乙烯類粘合劑，也可以是纖維素類粘合劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的碳化硅電熱元件，其特征在于所述的糊精粘合 劑為淀粉類粘合劑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的碳化硅電熱元件，其特征在于原料為碳化硅、 潤滑劑、碳、粘合劑和水，配料時碳化硅、潤滑劑、碳與粘合劑、水的重量比 為28-36%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳化硅電熱元件，所述的潤滑劑為石墨。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳化硅電熱元件，其特征在于配料時粘合劑與 水的重要為碳化硅重量的5-10%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的碳化硅電熱元件，其特征在于其為硅碳棒冷端 部。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳化硅電熱元件，其特征在于所述的纖維素類 粘合劑釆用甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素，優(yōu)選甲基纖維素，對甲 基纖維素的優(yōu)選條件是甲氧基含量為27.5-31.5°/。，粘度為1500-8000mPas.s (20 'C， 2%時)；對乙基纖維素的優(yōu)選條件是其醚化度為Y=100-150，對羧甲基纖維 素的優(yōu)選條件是其醚化度為Y =30-60，粘度為>800mPa.s (20°C， 2%時)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳化硅電熱元件，其特征在于所述的甲基纖維 素，其甲氧基含量為27.5-31.5%,在溫度為2(TC、甲基纖維素質(zhì)量濃度為2%時的 粘度為1500-8000mpa. s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種碳化硅電熱元件，由碳化硅及粘合劑組成，所述粘合劑為高分子粘合劑或糊精粘合劑，粘合劑占碳化硅重量的2-3％。該產(chǎn)品電阻率低、生產(chǎn)成本低、無環(huán)境污染、生產(chǎn)周期縮短到2天左右、綜合成品率由80％左右提高到高于95％。
文檔編號C09J103/02GK101562915SQ200810023720
公開日2009年10月21日 申請日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者葉明華 申請人:泰州市環(huán)能硅碳棒制造有限公司