一种无机复合电热涂层 本发明涉及一种电热涂层和绝缘安全保护涂层复合而成的无机复合电热涂层。
以往的电热元件一般采用电阻丝作为发热体，不仅热效率低，使用寿命短，成本也高，针对上述缺点，近年来。国内外相继开发出各种新型导电涂料，其中尤其是以廉价的石墨和钠(钾)水玻璃组成的新型导电涂料更具有独到的经济性和操作性。例如：中国专利9410645.X公开了一种多功能电热涂料，它是由石墨和三种氧化物组成的，这种电热涂料热效率高，成本也低，但是三种氧化物在涂料中只能起到加快成膜速度的作用，而成膜剂硅酸纳所具有的固化后涂层硬而脆，附着性差，高温易龟裂脱落的弊病几乎没有得到改善，因此，涂层必然经不起急冷急热的骤然升温变化和300℃以上高温长期作业条件的考验，涂层的龟裂、提前老化、甚至脱落等隐患必然存在。为了解决涂层高温龟裂老化问题，人们研究出用水玻璃添加改性剂，使裂纹现象得到了一定的改善，但加入氧化物氟化物等改性剂须经加温处理才能和水玻璃进行化学反应而得到改性，这就需要准备高温反应釜，将所有材料入釜中加热至100℃反应2～10小时，水玻璃改性才能彻底完成，否则涂料的使用过程将发生各种质量问题。这种工艺须置备昂贵而笨重的反应釜，并加大高温作业强度和工艺过程成本，此作法缺乏经济性。另外以石墨为基料的电热涂层大都在裸露状态下使用，其电热涂层无法避免生产、使用、维修作业时外力摩擦冲撞，也经不住长时间潮湿空气、酸碱和氧化(400℃以上高温更严重)的浸蚀，将直接降低涂层的电热性能和使用寿命。
本发明的目的是提供一种高附着粘合性，抗龟裂，耐老化，耐水，操作性、适应性强的无机复合电热涂层。
本发明的再一个目的是提供一种热效率高，无污染，成本低，稳定性好，制作工艺简单使用寿命长，可工作在600℃高温下的无机复合电热涂层。
本发明所提供地无机复合电热涂层，是以粘合成膜的电热涂层及涂于电热涂层外表的绝缘安全保护涂层构成的复合电热涂层，其上述无机复合涂层的具体组份是：
所述的电热涂层的组成范围(重量％)为：
石墨： 15～25％
硅酸纳(钾)水溶液： 74～84％
尿素： 0.5～4％
所述的绝缘安全保护涂层的组成范围(重量％)为：
硅酸纳(钾)水溶液： 52～58％
云母粉： 27～33％
尿素： 0.05～0.3％
氧化镁 14～16％
制备这种无机复合电热涂层时，只需将上述电热涂层和绝缘安全保护涂层组成范围分别按上述比例范围，先将尿素放入硅酸纳(钾)水溶液中搅拌溶化后，加入其它组份拌匀，可制成电热涂层和绝缘安全保护涂层的涂料，将电热涂层涂料涂于绝缘底材表面，在室温下干燥8小时后，再将绝缘安全保护涂料涂于电热涂层表面，在室温下干燥8小时，即可制成复合电热涂层。
本发明的效果是十分显著的，主要表现在以下几个方面：1、由于全部组份均属无机材料，耐高温、耐磨、耐老化，尤其是尿素的采用有效地改善了涂层的抗裂性，且与底材结合牢固，其涂层的工作温度提高到600℃；
2、在电热涂层表面涂有绝缘安全保护涂层提高了电热层的耐冲击性，耐水性和安全性，有效地提高了使用温度，延长了电热涂层的使作寿命；
3、热效率高，成份精简，制作工艺简单，成本低。
下表示出了本发明无机复合电热涂层的各项性能指标，从中可见本发明的效果：作为本发明的实施例，本发明提出的电热涂层的组份(重量％)为：
石墨： 21％
硅酸纳(钾)水溶液： 78％
尿素： 0.9％
其电热涂层的制备方法是按上述配比首先将尿素放入硅酸纳(钾)水溶液中溶化，再放入石墨粉混合搅拌均匀后，将所制得的电热涂层的涂料采用喷涂或刷涂等工艺，涂在绝缘底材的表面的加热面上，如陶瓷、玻璃、搪瓷等，在室温下干燥8小时后，在底材表面生成一层均匀的电热涂层，即在底材表面形成微观的网络式导电通道，尿素的采用不但可以使粘合剂牢固地将石墨附着粘合在底材上，而且高温时表现出极佳的适应性。大大提高了涂层的抗裂性能。
本发明提出的绝缘安全保护涂层的组份(重量％)为：
硅酸纳(钾)水溶液： 55％
云母粉： 32％
尿素： 0.3％
氧化镁 15％
其绝缘安全保护涂层的制备方法是按上述配比首先将尿素放入硅酸纳(钾)水溶液中溶化，再放入其它组份拌匀，制成绝缘安全保护涂层的涂料。将所制得的绝缘安全保护涂层的涂料涂在电热涂层上，在室温下干燥8小时，即制成无机复合电热涂层。其绝缘安全保护涂层以其高强度、高密度封闭于电热涂层的外表，有效地避免了电热涂层材料的裸露氧化问题。
图1示出了本发明应用于电饭煲上的结构示意图。
将本发明的无机复合涂料按上述方法先将电热涂层1涂于底材上，在室温下干燥8时后，再在电热涂层的外表面涂上绝缘安全保护涂层2，在涂层对称位置接上电极3，即可使用。
下表将本发明与普通电饭煲的各项指标一一对比，从中可见本发明的效果。从上述实施例中可见本发明具有升温快、热效率高、使用寿命长、成本低等优点，特别是本发明由于采用无机复合涂层，绝缘安全保护涂层使其电热涂层免受水和酸碱的浸蚀，可广泛应用于电热杯、电热水瓶、电火锅、电饭煲、电淋浴器等电热器具，可大批量工业化生产。