一种电热云母板及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种电热云母板及其制备方法。
背景技术
电加热器具广泛用于各类民用与工业用途，电加热器具中通常要使用电热云母板。
现有技术中，电热云母板包括至少两层云母板(云母板由数层浸渍的云母纸预先压制而成)、和夹合于云母板之间发热电阻元件(发热电阻元件可以是发热电阻丝、也可以是发热电阻片)。一般来说，将浸渍了有机硅黏胶剂的云母板与发热电阻元件(放置在上下两层云母板之间)层叠放置再模压压制成型，制得板状的电热云母板(通常为平板状或弧形板状)。通常压制后，电热云母板中的发热电阻元件与其上下两侧的云母板完全地、紧密地贴合。
电热云母板作为电加热器具中的发热元件，电热云母板的温度上升或下降，其各组成部分(云母板与发热电阻元件)受热膨胀或遇冷收缩，由于云母板(绝缘材料)与发热电阻元件(导电材料，一般为金属材料)的膨胀系数差别较大，因此在长期使用的过程中，发热电阻元件很容易与云母板脱离。
尤其是当发热电阻元件为片状时，发热电阻片与相邻两侧的云母板之间的结合面积较大，很容易发生脱离，也就是发生本领域常见的“起泡”、“分层”现象。另外一方面，当电热云母板不使用时，发热电阻片也较易因受潮的影响而与相邻两侧的云母板发生脱离。
上述的“起泡”、“分层”现象，一方面容易导致发热电阻片腐蚀生锈，影响其加热功率和寿命，再者，导致使用的过程中产生一些对人体有害的有毒、有害气体，不环保；另外，容易导致发热电阻片裸露，易出现明火，不安全。
【发明内容】
本发明的一方面提供了一种电热云母板，其包括数层云母纸和夹合于所述的数层云母纸之间发热电阻片，所述电热云母板呈板状，其中，所述的发热电阻片在其横向上和/或纵向上呈连续的波浪形状。
上述技术方案的电热云母板，其发热电阻片在其横向上和/或纵向上呈连续的波浪形状，采用这样的结构，与现有技术的片层状的发热电阻片相比，一方面发热电阻片其自身的膨胀与收缩的幅度较为缓和；另一方面，有效地缓冲了在发热电阻片的上下两侧之间因受热膨胀、遇冷收缩或受潮等因素而产生的一些使得其与两侧脱离的力；巧妙地解决了发热电阻片与相邻云母纸之间的脱离问题，有效地防止“起泡”、“分层”现象的发生，保证了发热电阻片的功率和寿命，并且更为环保和安全，另外，成型后的电热云母板也不易变形。
优选的，所述的波浪形状为方波形。采用方波形的结构的缓冲效果更好。
优选的，所述的方波形为规则的方波形，其波幅为0.08~0.125mm，半波长为38～42mm。发明人经过大量试验研究发现，采用这种结构的方波形缓冲效果更好，更有效地防止“起泡”、“分层”现象的发生。
所述的云母纸为非煅烧型金云母纸、非煅烧型白云母纸或非煅烧型粉云母纸。发明人经过大量试验研究发现，采用这些材质的云母纸更适宜上述本发明的结构，能提高发热电阻片与云母纸之间的结合力，有效防止脱离。
所述的发热电阻片为304不锈钢材质的发热电阻片。发明人经过大量实验研究发现，采用304不锈钢材质的发热电阻片更适宜上述本发明的结构，能更好地发挥上述发热电阻片结构的缓冲效果。
所述的发热电阻片经过电火花切割加工而成。采用这种加工方法制得的发热电阻片阻值更精确。
本发明另一方面提供了一种电热云母板的制备方法，其中，先将数层浸渍了有机硅黏胶剂的云母纸、发热电阻片层叠放置，所述发热电阻片放置在数层云母纸之间，所述的数层云母纸中位于所述发热电阻片相邻两侧的云母纸在所述发热电阻片的横向上和/或纵向上交错地间隔放置且相邻两侧的云母纸相互互补；将层叠放置好的各组件进行模压压制成型，制得板状的电热云母板。
上述技术方案的电热云母板的制备方法，一方面，发明人经过大量试验研究意外发现，相比现有技术中的先将云母纸一次压制成云母板再将云母板与发热电阻片层叠放置二次压制成电热云母板的方式，本发明采用了直接将数层云母纸与发热电阻片层叠放置一次压制成型的方式，特别地适合采用了发热电阻片地电热云母板，发热电阻片与其相邻两侧的云母纸的结合更为紧密且更为的完全、无缝隙，有效地防止“起泡”、“分层”现象的发生；另一方面，制得的电热云母板具有“发热电阻片在其横向上和/或纵向上呈连续的波浪形状”的结构，发热电阻片其自身的膨胀与收缩的幅度较为缓和；更重要的是，有效地缓冲了在发热电阻片的上下两侧之间因受热膨胀、遇冷收缩或受潮等因素而产生的一些使得其与两侧脱离的力；总之，巧妙地解决了发热电阻片与相邻云母纸之间的脱离问题，有效地防止“起泡”、“分层”现象的发生，保证了发热电阻片的功率和寿命，并且更为环保和安全，也更不容易变形。
所述发热电阻片相邻两侧的云母纸为横向上或纵向上间隔放置的数条呈带状的云母纸，且该带状的云母纸为多层叠合而成。
所述发热电阻片相邻两侧的带状云母纸的宽度厚度一致，每条带状的云母纸的厚度为0.05~0.08mm，宽度为38～42mm。
所述的云母纸为非煅烧型金云母纸、非煅烧型白云母纸或非煅烧型粉云母纸；所述的发热电阻片为304不锈钢材质的发热电阻片。
综上所述，本发明的电热云母板及其制备方法，与现有技术相比，巧妙地解决了发热电阻片与相邻云母纸之间的脱离问题，有效地防止“起泡”、“分层”现象的发生，保证了发热电阻片的功率和寿命，并且更为环保和安全，也更不容易变形。
【附图说明】
图1为压制成型前电热云母板的各部件的位置剖视示意图；
图2为图1所示的各部件压制成型后电热云母板的剖视示意图；
其中，1、外层云母纸2、内层带状云母纸3、不锈钢发热电阻片。
【具体实施方式】
以下结合实施例来进一步阐述本发明的电热云母板及其制备方法。
实施例1
电热云母板(长394mm；宽513mm；厚0.7mm)的制备：
1、制作电阻片3(电火花切割加工)：将检验合格的0.05mm厚的304不锈钢发热电阻片剪裁好(长420mm，宽530mm)100张左右，叠放整齐并固定在电火花数控线切割机床DK7763B的线切割导轨上；检查计算机程序并输入到线切割控制器，检查线切割机床钼丝和其他部件，一切正常后启动机床进行电火花切割加工(切割加工过程中不断巡视)；切割完毕将电阻片浸入清洗溶剂浸泡15min左右取出沥干；在烘箱(270℃～280℃)中烘2小时取出即可；
2、云母纸的制作：准备设置在外层的片状的非煅烧型粉云母纸1(上下各4张，长：1420mm；宽：1020mm；厚0.075mm)，以及设置在与发热电阻片相邻两侧的内层的数条带状的非煅烧型粉云母纸2(长：1020mm；宽：40mm；厚0.075mm)；将这些准备好的粉云母纸预浸渍有机硅胶黏剂(苏州巨峰电气绝缘系统股份有限公司、JF-1060-9)，浸渍0.5分钟，105～110℃下烘焙5～7分钟；
3、制作电热云母板：按图1所示的方式，将制作好的外层云母纸1、内层带状云母纸2、不锈钢发热电阻片3层叠放置：发热电阻片3放置在内层带状云母纸2之间，如图1所示，上下两侧的内层带状云母纸2在发热电阻片3的横向上交错间隔地设置，且上下两侧的云母纸相互互补，即相互之间间隔的宽度等于带状云母纸的宽度；
为方便工业流水化操作，一般来说，可以对层叠放置好的各部件进行初步的保压，裁切后再进行模压压制成型，这一点是本领域技术人员所熟知的，具体参见如下：
保压：层叠放置好后，先置入油压机中250℃，10MPa～11MPa保压3小时，之后在保持压力的情况下自然到60℃下取出，冷却时间不少于3小时，取出后对初成品进行剪裁成片，如剪裁尺寸可以为长394mm、宽510mm。(剪裁时一般要保证电阻片在所划区域的中间，云母片切口要整齐，不分层。)
模压压制成型：先用打孔机将剪裁成片的各电热云母板打上插接件孔，将其装入预设置的金属边框中再一同放入成型模具内；启动油压机，压力调到2.5～3Mpa保压3秒钟即得到压制成型的工件。后处理：将压好的工件从模具中取出，放在钻床上(转速1500r/min)钻吊耳铆接孔，用2×4铝铆钉铆接好，最后将插接件接好即可。
4、对成品的检验：检验外观无破损、压伤、折痕；通电试验保证电压、电流、功率满足设计要求；检验瞬间击穿电压等。
实施例1所制得的电热云母板的检验参数如下：
实施例1电热云母板 检验项目(单位) 检验结果
实施例1电热云母板 外观 表面平整、金属箔线条隐形、分布均匀、无 划痕和断裂分层现象 尺寸(mm) 长394 宽513 电压240V下的 功率(W) 1180 冲击电流(倍) 1.18 表面平均温度 (℃) 180 电压2000V下的 耐高压时间(min) 通过 电压2000V电压 下的泄漏电流(mA) 2
实施例1压制成型后的电热云母板，如图2所示，由于上下两侧的内层带状云母纸2在横向上交错间隔地设置，中间嵌合的发热电阻片3在其横向上呈连续的方波形状(或者说连续的曲折状)；另外，由于上下两侧的云母纸相互互补，因此压制成型后，发热电阻片与相邻两侧的云母纸之间能够完全地紧密嵌合，无起泡、无缝隙。
将实施例1所得的电热云母板与现有技术中的通过普通制作工艺制得的电热云母板(其中夹合的发热电阻片为平直状)进行对比实验，数据如下表：
1.2倍的额定电压(240 伏)通电12小时 在300℃烘箱中放 置36小时 第一组(实施例一) 无一分层，无开裂 无一分层，无开裂 第二组(普通制作工 艺) 完全分层 60％分层
本发明的电热云母板及其制备方法并不局限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。