陶瓷电热材料的研究与应用
功能陶瓷材料
功能陶瓷材料Z09016123 柴亚春功能陶瓷材料是指对电、磁、光、热、化学、生物等现象或物理量有很强反应，或能使上述某些现象或量值发生相互转化的陶瓷材料。
功能陶瓷是一类颇具灵性的材料，它们或能感知光线，或能区分气味，或能储存信息……因此，说它们多才多能一点都不过分．它们在电、磁、声、光、热等方面具备的许多优异性能令其他材料难以企及，有的功能陶瓷材料还是一材多能呢！而这些性质的实现往往取决于其内部的电子状态或原子核结构，又称电子陶瓷。
功能陶瓷分为电介质陶瓷，敏感陶瓷，导电陶瓷，、超导陶瓷，、磁性陶瓷。
1 电介质陶瓷电介质陶瓷：从电性能的角度分类，可将固体材料分为超导体、导体、半导体和绝缘体，绝缘体（材料）亦称电介质。
电介质陶瓷即是指电阻率大于10＾8Ωm的陶瓷材料，能承受较强的电场而不被击穿。
1.1电介质陶瓷的一般特性1）电绝缘与极化电介质陶瓷中的分子正负电荷彼此强烈地束缚，在弱电场的作用下，虽然正电荷沿电场方向移动，负电荷逆电场方向移动，但它们并不能挣脱彼此的束缚而形成电流，因而具有较高的体积电阻率，具有绝缘性。
由于电荷的移动，造成了正负电荷中心不重合，在电介质陶瓷内部形成偶极距，产生了极化。
2）极化与介电损耗电介质陶瓷的另一特性是介电损耗。
任何电介质在电场作用下，总会或多或少的把部分电能转变成热能使介质发热，在单位时间内因发热而消耗的能量称为损耗功率或简称介电损耗。
1.2电介质陶瓷的性能及分类电介质陶瓷在静电场或交变电场中使用，评价其特性主要指标有体积电阻率、介电常数和介电损耗等参数。
根据这些参数的不同，可把电介质陶瓷分为电绝缘陶瓷（即装置陶瓷）和电容器陶瓷。
按性质分别称为压电陶瓷、热释电陶瓷和铁电陶瓷。
1）电绝缘陶瓷电绝缘陶瓷又称为装置陶瓷，是在电子设备中作为安装、固定、支撑、保护、绝缘、隔离及连接各种无线电子原件及器件的陶瓷材料。
具有以下性质；a 高的体积电阻率， b 介电常数小，c 高频电场下的介电损耗要小， d 机械强度高，e 良好的化学稳定性2) 电容器陶瓷根据陶瓷电容器所采用陶瓷材料的特点，电容器分为温度补偿，温度稳定，高介电常数和半导体系四种类型。
加热 变色 压电陶瓷片 解释说明以及概述
加热变色压电陶瓷片解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在介绍和解释加热、变色和压电陶瓷片的相关内容。
加热是指通过外部能源或设备将物体温度提高的过程，变色则指物体在特定条件下，颜色会发生改变的现象。
而压电陶瓷片则是一种具有压电效应的陶瓷材料，在工程领域中有着广泛的应用。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行论述。
首先是引言部分，对文章整体进行概述和简介。
接下来是加热部分，包括加热原理、加热方式以及加热应用的介绍。
然后是变色部分，详细说明变色原理、变色机制以及变色应用方面的内容。
之后是压电陶瓷片部分，涵盖了压电效应原理、压电陶瓷材料特性以及在工程中的应用。
最后是结论部分总结文章内容并进行分析。
1.3 目的通过本文，读者可以了解到加热、变色和压电陶瓷片在科学和工程中的重要性和应用。
希望能够提供对这些领域的基础知识，并激发对相关研究和应用的兴趣。
2. 加热2.1 加热原理加热是指通过外部能量的输入使物体温度升高的过程。
加热原理主要涉及传热方式和能量转换机制。
在传热方式上，加热可以通过对物质进行辐射、传导、对流等方式实现。
能量转换方面，加热通过将能源转化为热能，并进一步传递给被加热物体，使其内部分子活动增强，从而提高了物体的温度。
2.2 加热方式常见的加热方式包括电加热、火焰加热、氧-丙夫喷灯加热等。
电加热利用电流经过导体时产生的电阻发热现象，将电能转化为热能；火焰加热利用可供氧化反应的可供氧支持剂以及可与其反应产生大量放出大量能量的一种可供碳或者生成碳化合物，在其存在下点火后形成火焰，并使被加热物体吸收火焰释放的能量实现升温；氧-丙夫喷灯是一种常用于金属材料表面处理和玻纤整形等工艺的燃气附件，其将混合氧化剂和燃料进行燃烧反应以产生高温火焰，从而实现对物体的加热。
2.3 加热应用加热在许多领域有着广泛的应用。
在工业方面，加热被用于冶金、化工、机械制造等行业；在生活中，我们可以利用各种家电设备进行加热，如电水壶、电饭锅和暖风机等；医学领域中的加热也是非常重要的，例如手术中使用的高频电凝器可实现组织切割和止血等功能。
氧化钛导电陶瓷原理
氧化钛导电陶瓷原理导电陶瓷是一类具有特殊电导性能的陶瓷材料，能够在一定程度上导电。
而氧化钛导电陶瓷是其中一种常见的导电陶瓷材料，具有较高的导电性能和稳定性。
本文将介绍氧化钛导电陶瓷的原理和其应用领域。
一、氧化钛导电陶瓷的原理氧化钛导电陶瓷具有导电性的原因在于其晶格结构中的缺陷和掺杂。
在氧化钛晶体中，氧化钛晶格中的钛离子（Ti4+）会发生部分缺氧，形成氧空位（V_O）和钛离子缺位（V_Ti）。
这些缺陷会导致电子和空穴的生成和迁移，从而使得氧化钛具有一定的导电性。
氧化钛导电陶瓷还可以通过掺杂其他离子来提高其导电性能。
常见的掺杂离子包括铌离子（Nb5+）、锰离子（Mn4+）等。
这些离子的掺入可以引入额外的缺陷，增加导电陶瓷中的导电载流子数量，提高导电性能。
二、氧化钛导电陶瓷的应用领域1. 传感器领域氧化钛导电陶瓷具有良好的敏感性和稳定性，常被用于制造气体传感器和湿度传感器。
在气体传感器中，氧化钛导电陶瓷可以通过吸附气体分子并与之发生反应，从而改变电阻值，实现对气体的检测。
在湿度传感器中，氧化钛导电陶瓷可以通过吸附水分子，改变电阻值，实现对湿度的测量。
2. 电加热器领域由于氧化钛导电陶瓷具有较高的导电性能和耐高温性，常被应用于电加热器领域。
通过在导电陶瓷上施加电压，电流会通过陶瓷材料产生热量，从而实现加热的效果。
这种电加热器具有加热速度快、温度均匀分布等优点，被广泛应用于家电、汽车等领域。
3. 阳极材料领域氧化钛导电陶瓷由于其优异的导电性能和化学稳定性，常被应用于锂离子电池等电化学能源存储领域。
在锂离子电池中，氧化钛导电陶瓷作为阳极材料，能够有效促进锂离子的嵌入和脱嵌，提高电池的充放电性能和循环寿命。
4. 压电陶瓷领域氧化钛导电陶瓷还具有良好的压电性能，可以应用于压电陶瓷传感器和压电陶瓷马达等领域。
在压电陶瓷传感器中，氧化钛导电陶瓷可以通过施加外力产生电荷，实现对压力的测量。
在压电陶瓷马达中，氧化钛导电陶瓷可以通过施加电压产生机械振动，实现驱动的效果。
陶瓷加热知识点总结高中
陶瓷加热知识点总结高中一、陶瓷加热技术的基本概念1.1 陶瓷加热的定义陶瓷加热是指利用陶瓷材料的特性，将电能、燃气、光能等形式的能源转变为热能的过程。
陶瓷加热技术在工业生产、民用生活、科研实验等领域都有广泛的应用，因其具有高温稳定性、耐腐蚀、节能环保等特点而备受青睐。
1.2 陶瓷材料的特性陶瓷材料一般具有以下特点：1）高温稳定性：陶瓷材料能在高温环境下保持其结构和性能不变。
2）耐腐蚀性：陶瓷材料对酸碱性物质具有较好的耐腐蚀性。
3）绝缘性：陶瓷材料能有效隔离电磁波和热辐射，具有优良的绝缘性能。
4）耐磨性：陶瓷材料具有很好的耐磨性，适合制作耐磨零部件。
5）抗拉强度低：陶瓷材料一般具有很高的抗压强度，但抗拉强度较低。
6）质地脆硬：陶瓷材料一般具有较高的硬度和脆性，容易出现断裂。
1.3 陶瓷加热的工艺陶瓷加热技术主要包括以下几种加热方式：1）电阻加热：利用陶瓷电加热元件将电能转化为热能。
2）辐射加热：利用陶瓷辐射源产生的红外线、紫外线等辐射能将物体加热。
3）电磁感应加热：利用陶瓷感应加热元件在交变磁场中产生涡流将物体加热。
4）等离子弧加热：利用等离子弧产生的高温将物体加热。
5）微波加热：利用陶瓷微波源将微波能量传输到物体中将其加热。
6）超声波加热：利用陶瓷超声波换能器将机械能转化为热能将物体加热。
二、陶瓷电阻加热技术2.1 陶瓷电阻加热元件陶瓷电阻加热元件是将陶瓷材料制成的发热体，通过电流加热而达到加热目的。
陶瓷电阻加热元件一般包括导电层、绝缘层和发热层三部分。
导电层通常采用金属或金属化陶瓷材料，绝缘层采用陶瓷材料，发热层采用电阻性能优良的陶瓷材料。
2.2 陶瓷电阻加热原理当陶瓷电阻加热元件通电时，电能会通过导电层输送到发热层，使其发生电阻加热，产生热量。
导电层的设计和性能对陶瓷电阻加热的性能具有重要影响，一般选择导电性能优良、热膨胀系数与陶瓷基体接近的金属或金属化陶瓷材料。
2.3 陶瓷电阻加热的应用陶瓷电阻加热技术广泛应用于热电工业、陶瓷烧结、化工生产等领域。
ptc陶瓷发热体的原理
ptc陶瓷发热体的原理PTC陶瓷发热体的原理。
PTC陶瓷发热体是一种应用广泛的发热元件，它具有自恒温特性和电热转换效率高的特点。
PTC陶瓷发热体的原理是基于其特殊的材料和结构设计，下面我们将详细介绍其原理和工作机制。
首先，PTC陶瓷发热体的材料是一种具有正温度系数（Positive Temperature Coefficient，PTC）特性的陶瓷材料，这意味着其电阻随温度的升高而增加。
当PTC陶瓷发热体通电加热时，其温度也随之升高，电阻增大，从而限制了电流的通过，达到了自恒温的效果。
这种特性使得PTC陶瓷发热体在一定温度范围内能够自动调节功率，避免了过热和过载的问题。
其次，PTC陶瓷发热体的结构设计也对其发热原理起到了重要作用。
一般来说，PTC陶瓷发热体是由PTC陶瓷片和导电电极组成的。
当电流通过导电电极进入PTC陶瓷片时，PTC陶瓷片会产生热量，从而实现发热的效果。
而且，PTC陶瓷发热体通常还会采用散热片等结构来提高热量的散发效率，确保其长时间稳定工作。
另外，PTC陶瓷发热体的工作原理还与其电热转换效率密切相关。
由于PTC陶瓷发热体具有自恒温特性，它能够在较低的电压和电流下就能够产生足够的热量，从而提高了电能的利用效率。
这种高效的电热转换效率使得PTC陶瓷发热体在节能环保方面具有显著的优势，被广泛应用于电热器、空气加热器、汽车加热器等领域。
总的来说，PTC陶瓷发热体的原理是基于其特殊的材料和结构设计，通过正温度系数特性实现自恒温效果，同时具有高效的电热转换效率。
这使得PTC陶瓷发热体在工业和生活中得到了广泛的应用，并在节能环保方面发挥了重要作用。
希望本文对PTC陶瓷发热体的原理有所帮助，谢谢阅读！。
陶瓷材料的抗热震性的改善与应用
陶瓷材料的抗热震性改善与应用摘要：本文总结了陶瓷材料抗热震的理论基础以及抗热震陶瓷材料的分类与应用，基于理论提出了改善陶瓷材料抗热震性的策略，为制作高抗热震陶瓷材料提供了可借鉴的工程技术途径。
关键词：陶瓷 材料 抗热震性 改善措施 应用 引言：陶瓷材料因具有极高的熔点、高的化学和物理稳定性及优异的抵抗极端环境的能力而闻名。
但陶瓷材料由于其固有的脆性，抗热震性能较差，热冲击是造成陶瓷材料破坏的重要原因。
因此，改善陶瓷材料的抗热震性能历来就是陶瓷材料研究的重大课题之一。
1. 陶瓷抗热震性的理论基础陶瓷抗热震性指陶瓷在温度剧变情况下抵抗热冲击的能力。
陶瓷抗热震性能经典理论主要有两种，即Kingery 抗热震断裂理论和Hasselman 抗热展损伤理论和Andersson 等提出一种新模型——压痕淬冷法。
(1) Kingery 基于热弹性理论，提出了抗热震断裂理论。
由热震温差引起热应力与材料固有抗拉强度之间的平衡作为抗热震断裂判据，导出抗热震断裂参数： (1f R E=ασ-μ)式中：f σ为强度极限，E 为弹性膜量，μ为泊松比，α为热膨胀系数， 根据上式，要使陶瓷材料具有优异抗热震性，需要陶瓷弹性模量低，强度极限高，泊松比低。
一些材料R 的经验值见下表。
R 的经验值f σ(MPa )μ-6-1α(⨯10K ) ()E GPaR （℃）23Al O345 0.22 7.4 379 96 SiC 414 0.17 3.8 400 226 热压烧结SiC310 0.24 2.5 172 547 HPSN690 0.27 3.2 310 500 4LAS1380.271.0701460(2) Hasselman 基于断裂力学理论，从能量观点出发，提出了抗热冲击理论.分析材料在温度变化下裂纹成核、扩展动态过程。
以弹性应变能与断裂表面能之间平衡作为抗热震损伤判据，导出抗热震损伤参数122st 20R ()G E λ=α式中：E 0是材料无裂纹时的弹性模量，G 为弹性应变能释放率，α为热膨胀系数，R st 大，裂纹不易扩展，热稳定性好。
铁电陶瓷材料的应用以及生产工艺之三
电陶瓷材料的应用以及生产工艺之三铁电陶瓷材料，是指具有铁电效应的一类功能性陶瓷材料，它是热释电材料的一个分支。
可用于大容量的电容器、高频用微型电容器、高压电容器、叠层电容器和半导体陶瓷电容器等，可以制作介质放大器和相移器等。
利用其热释电性，可制作红外探测器等。
也用于制造光阀、光调制器、激光防护镜和热电探测器等。
广泛应用于航天、军工、新能源产品。
这里介绍，主要是参考它的加工工艺，比如为固体电解质的加工提供参考。
另一方面是顺便了解一下这特种陶瓷的用途。
铁电陶瓷制备及生产工艺之二：材料的组成:生产所用原料的纯度，其中TiO2易潮解，为保证化学计量比精确，称量前把其放入烘箱中烘干(110 ℃，4小时以上)。
原料的相关特性:氧化铋Bi2O3465.9582 分析纯≥99.0％黄色重质粉末二氧化钛TiO279.8688 化学纯≥98.0％白色粉末三氧化二钕Nd2O3 336.3982 分析纯≥100％蓝色粉末二氧化锰MnO286.9388 分析纯≥98.0％棕黑色粉末（Bi3.15-xMnxNd0.85）Ti3O12 x=0, 0.5, 1, 1.5, 2 （Bi2O3 4%mol过量）根据化学式可以计算出要反应的到20g的该物质，所要Bi2O3，TiO2，Nd2O3以及MnO2质量如表样品X值Bi2O3(g) Nd2O3(g) TiO2(g) MnO2(g) 1号样品 0.1 13.0751 2.5305 4.2413 0.15412号样品 0.2 13.8236 2.5655 4.3008 0.31283号样品 0.3 13.5634 2.6022 4.3618 0.47454号样品 0.4 13.2961 2.6398 4.4234 0.64225号样品 0 13.3217 2.4958 4.1823 0注：x为Mn的掺杂量。
称量过程中注意事项：⑴每称量完一次原料，都要清洁用于取原料的勺子；⑵每称量完一种原料，都要更换新的称量纸，避免原料间的相互污染；⑶每称量完一次原料，都要保证原料充分转移到新的容器中。
电热材料
波长在 4~5.6微米的射线称为远红外线，实际应 用的波 长范围是 2.5微米之间的波长。将电热合金丝穿入陶瓷或 石 英玻璃等材料制成的管中可以制成远红外加热元件，也可以 直接在金属管状电热元件或加热板（盘）表面涂覆和烧结一 层具 有远红外辐射功能的陶瓷涂料。远红外线辐射的效果取 决于材 料的性质。远红外线的加热效果又与被加热物体对其 选择性吸 收的能力有直接的关系。远红外线加热在家用电器 产品上多用 于取暖器具和厨房器具。前者的典型应用实例是 石英管暖风机， 后者的典型应用实例是电烤箱。还有一种特 种应用实例是医疗 保健性质家用电器如热敷器等。 远红外线加热的优点有：热效率较高；可进行遮断、反 射和 聚集；易于控制；对人体取暖、保健和食物加工有一种 特殊效果。 缺点是要靠电热合金等材料加热，石英管加热器 有相当部 分转化为可见光。
非金属电热材料主要有碳化硅、铬酸镧、氧化锆、二硅化钼等。 具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、电热转换效率高等优点，正在逐步 取代金属电热材料。 其中，MoSi2 以其较高的熔点、极好的高温抗氧化性、优异的 导电导热性和适中的密度而成为近年来研究的热点，被认为是目前 最有前途的高温结构材料. 非金属电热材料的主要缺点是价格昂贵， 使用条件苛刻，其中，难熔金属电热材料必须在真空或保护气氛中 使用。铁铬铝合金与镍铬合金相比，使用温度较高，电阻率较大， 电阻温度系数也小些，且价格便宜，但高温强度较低，电阻温度系 数也小些，且价格便宜，但高温强度低，使用过后冷态脆性较大。 镍铬合金价格较高，一般情况下多使用铁铬铝合金。金属类电热材 料通常被加工成线材螺旋形或波形结构，通电时容易产生感抗效应 造成能量损耗。
电热材料是用于制造各种电阻加热设备中的发热元件。普通的 电热材料可分为金属电热材料和非金电热材料两类。金属类电热材 料主要包括贵金属（Pt）、高温熔点金属（W、Mo、Ta、Nb）及 其合金、镍基合金和铁铝系合金（见表1）。其中，应用最广泛的 金属电热材料主要是镍铬合金和铁铝系合金。非金属电热材料主要 有碳化硅、铬酸镧、氧化锆、二硅化钼等。其中，MoSi2 以其较 高的熔点、极好的高温抗氧化性、优异的导电导热性和适中的密度 而成为近年来研究的热点，被认为是目前最有前途的高温结构材料。 非金属高温电热材料主要包括碳化硅、氧化锆、铬酸镧、二硅 化钼等，具有熔点高，抗氧化性好等特点，得到了广泛的研究和应 用。表2是不同非金属电热元件在大气环境下对应的安全使用温度。
陶瓷发热管：陶瓷发热管的介绍
陶瓷发热管：陶瓷发热管的介绍什么是陶瓷发热管陶瓷发热管是一种利用陶瓷材料制作的高温发热器件。
它是一种基于电热效应的发热器件，其特点是能够快速加热，高效节能，使用寿命长，安全可靠等特点。
它通常由陶瓷管体、发热膜和电极组成。
陶瓷发热管的结构陶瓷发热管的主体结构是由陶瓷管体以及内部发热膜和电极组成。
其中，管体由高纯度陶瓷材料制成，具有多孔性、低热容性、高的绝缘性能、高温稳定性和化学惰性等特点。
发热膜覆盖在管体内壁，可以采用各种不同材质的电阻薄膜，如铜镍合金、铬铝合金、铝合金等。
电极则负责连接发热膜和电源，以提供所需的电流。
陶瓷发热管的工作原理陶瓷发热管的工作原理是利用电阻薄膜产生热量，从而将电能转化为热能。
当通电时，电流流经发热膜，由于电阻，会产生大量的热量，使其温度迅速升高，从而加热管内的空气或液体。
发热管的热散失通过管体表面向外散发，也可以通过外敷的散热片进行散热。
当不通电时，发热管立即停止加热，冷却迅速。
陶瓷发热管的特点及应用陶瓷发热管具有快速加热、高效节能、使用寿命长、安全可靠等优点，被广泛应用于家电、卫浴、医疗和工业等领域。
以下是其主要特点和应用场景：快速加热由于陶瓷发热管的热效率高且反应快，所以能够快速加热，使得它在电热家电如热水器、空气加湿器、电暖器等领域有广泛的应用。
高效节能陶瓷发热管在工作时可以将电能充分转化为热能，热效率高达99%以上，相比于传统电加热器件，其节能效果显著，被广泛应用于家电、医疗、制造等领域。
使用寿命长陶瓷发热管由于使用了高纯度陶瓷材料，具有优异的高温抗损性能，且陶瓷材料的高绝缘性能可以减少元件发生损坏的可能性，从而使其具有更长的使用寿命。
安全可靠陶瓷发热管具有优异的耐高温性能和绝缘性能，不会引起漏电和短路等问题，其应用场景包括医疗和工业设备领域。
总结陶瓷发热管作为一种利用电热效应进行温度调节的新型高科技陶瓷元器件，具有快速加热、高效节能、使用寿命长、安全可靠等优点，能够广泛应用于家电、卫浴、医疗和工业等领域。
浅析即热式电热水器几种常见的加热方法
即热式电热水器因即开即热、不用预热、不用储水、不用保温，以其小巧时尚的外观、比储水式更快的加热速度、比燃气热水器更安全等特点，如今被时尚的年轻人所追崇。
但即热式电热水器的好坏，最关键还是发热体，发热体的好坏将直接影响到热水器性能稳定、热效率、使用寿命和安全性等其他性能。
目前市场上即热式电热水器主要有金属和非金属两种不同的发热体材质，其中60%以上是金属材质，常用的加热方式主要有以下几种：1.金属电热管加热；2.表面镀膜加热；3.陶瓷电热棒或PTC陶瓷电热片加热；4.电磁加热；5.直接电极式或裸丝加热。
1.金属电热管加热:在电加热的产品当中，用的最多的便是金属电热管（最好的是镍铬发热丝，最差的是铁铬发热丝），主要是镍铬丝电热管（又分铁质电热管、不锈钢电热管、铜质电热管）；在金属管与发热丝中间有一层氧化镁（绝缘效果和导热性能俱佳的材料），按国标要求，一般要承受1250V高压测试其电器强度方能合格。
在储水式电热水器当中，绝大多数也采用此类加热方法（比如海尔、史密斯、阿里斯顿等），该方法是一种比较成熟也比较价廉物美的电加热方法，因此运用非常广泛。
铁质电热管用在电热水器上，因其易生锈，很少被采用，不锈钢电热管目前采用较多，但它相对铜质金属电热管来说，更容易产生水垢，但铜质电热管相对成本更高，其中最好的又是紫铜电热管，不过目前应用的比例只占金属电热管的10%。
据中国疾病预防控制部门发布的《十一种金属样品抗细菌性能和抗霉菌性能研究报告》中显示，非金属内胆和不锈钢材质的内胆不具备抗细菌性能和抗霉菌性能。
在同样的试验环境中发现，紫铜凭借100%的抗菌率(强抗细菌作用)以及0级的长霉等级，跃居十一种金属样品抗细菌性能与抗霉菌性能的榜首。
“科屹乐”快速电热水龙头、即热式电热水器为保证产品品质，均采用镍铬丝紫铜管加热。
即提高了加热的热效率，同时紫铜与水中的镁等金属发生氧化，能对杯内时刻流动的水具有杀菌、消毒作用，使杯内流出的动态水达到净化效果，并且不易形成污垢，对发热体形成保护作用，保障了产品使用安全和使用寿命。
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陶瓷 电热 材 料 的研 究 与应 用
徐 栋 ， 白加 海 ， 东亮 ‘ 刘俊成 杨 ’ ，
（ ． 东 理 工 大 学 材 料 学 院 ， 博 ２ ５ ４ ２ 山东 建 筑 陶 瓷 工 程 技 术 中心 ， 博 ２ ５ ８ １山 淄 ５０ ９ ． 淄 ５０ ６ ３ 山 东 硅 苑 新 材 料 科 技 股 份 有 限 公 司 ， 博 ２ ５８ ） ． 淄 ５ ０ ６
生 氧化反 应 而烧 断 ； 电热丝 往往 以螺 旋状 态使 用 ， 通 电时 会产 生感 抗 效 应 ； 电热 能 量 的转 换 方 面 从 分析 ， 由于 产 生部 分 可 见 光 而使 能量 损 耗 。再 加
３ 陶瓷 电热 材 料
３ １ 高 温 陶瓷 电热 材料 ．
３ １ １ 碳 化 硅 电热 材 料 ．．
２ 电热 材 料 的分 类 及 发 展
普通 电热 材料 可分 为金 属 电热材 料 和非金 属 电热 材料 两类 。金 属类 电热 材料 主要 有 ： 贵金 属 、
在 电加 热材料 中 ， 点高 、 高温 的陶 瓷 电热 熔 耐
材料 引起 了人们 的兴 趣 。现在 应用 较 为广 泛 的非
２ ９
— 盛脚 Ｇ一
数， 因此碳 化硅 是 常用 的发 热元 件 ， 尤其 广泛 应用
等 。非金 属 电热 材 料 主要 有 ： 化 硅 、 化 钼 、 碳 硅 铬 酸镧 、 酸钡 （ ＴＣ材 料 ） 碳／ 钛 Ｐ 、 陶瓷 复合 材料 等 。
传统 的电热材 料 主要 由金 属 材 料 构 成 ， 用 应 广泛 的主要 是镍铬 合金 和铁 铝 系合金 。工作状 态 时 电热丝 自身 处 于 很 高 的 温度 下 ， 空气 中易 发 在
摘 要 本文 分析 了金属 电热丝 、 电热膜 、 电热涂 料 等 电热 材 料 ， 点介 绍 了四 种 陶瓷 电 重
热材料 各 自的研 究历 史、 主要 制备 方 法 、 电热性 能 方 面 的研 究 ， 对 各 电热材 料 的发展 进 行 了 并
展望。
关 键 词 陶 瓷 ； 电热 ； 化 硅 ； Ｔ 陶 瓷 ； ／ 瓷 复 合 材 料 碳 Ｐ 提 高 产 品 质 量 等优 点 而 有
得 到 了广 泛 的应用 。电热材 料 的研究 已经经历 了 １ ０多年 的历史 ， ０ 随着 研 究 的深 入 ， 电热 材料 的种 类越 来越 丰 富 ， 其应 用 范 围亦 越 来 越 广 泛 。 电热
转换 方 式 主要 有 电阻 式 、 应式 、 波 、 电弧 等 感 微 和
热 材料 。
随着科 技 的不 断 发 展 ， 现 出 了许 多 新 型 的 涌 电致 发 热材 料如 ： 电发 热涂 料 、 导 电热 膜等 。导 电 发 热涂 料是 一种 功 能 性 涂 料 ， 能用 于 制 成 电发 热
然气 、 气 和电作 为能 源 ， 煤 电加 热 因易于 控制 和调
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第３ Ｏ卷 第 ３期
２０ ０ ７年 ６月
・
山东陶瓷
ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＣＥＲＡＭ Ｉ ＣＳ
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ３ Ｉ３ ．
Ｊ ｎ ２０ ｕ． ０７
综述 ・
文章编号：Ｏ ５ ０３ （０ ７０ — ０８ ０ ｌＯ — ６ ９２０ ）３ ０２ — ５
要 的地位 。 目前 常 用 的 加 热方 式 主要 以煤 油 、 天
上 日渐 枯 竭 的不 可 再 生 金 属 矿 藏 难 以满 足 其 需 求， 另外 这些 用 量极 大 的金属 材料 从 开采 、 冶炼 到 成 形过 程会 造成 严重 的环境 污染 ， 以 ， 可持续 所 从 发展 的角度 出发 ， 们 一 直探 索 新 型 的 非 金 属 电 人
材料、 防静 电半 导体 、 蔽 保 护 涂 层 等 。美 国 、 屏 英
国、 日本 的涂 料 公 司研 制成 功 的 电热 涂 料 主 要 由
硅 酸盐 和有 机 高 分 子作 粘 结 剂 ， 入 炭 黑 、 墨 、 加 石
金属 系 或金 属 氧化 物 系 材 料 制 成 导 电 发热 涂 料 。 其缺 点 是 发 热 温 度 不 高 、 层 易 脱 落口 。电热 涂 ］
纯净 的 碳 化 硅 是 电 绝 缘 体 （ 阻 率 为 １ “ 电 ０ Ｑ ・ ， 当含 有杂 质时 ， ｍ） 但 电阻率便 会 大幅 度下降 至零 点几 个 欧姆 ・米 ， 上 它 有 负 的电 阻 温度 系 加
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第 ３期
徐 栋 等 ： 瓷 电 热 材 料 的 研 究 与应 用 陶
中 国 分 类 号 ： Ｑ１４ ７ Ｔ ７． ５ 文 献标 识 码 ： Ａ
１ 引 言
随着 现代 科 学 技 术 的 飞速 发 展 ， 庭 理 疗 保 家 健取 暖 、 工业 领域 制 品热 加 工 成 形 及 热处 理 条 件 要求 越来 越严 格 ， 热 方 式 和 新 型 加 热材 料 的 开 加 发研 究在 材料 科学 和 能源 开发 领域 内 占有极 为重
膜 是新 型 的 电热 材料 ， 电 阻低 、 效 率 高 ， 电 其 热 在 热领 域受 到 人们 的重 视 ， 主要 是 半 导 体 电热 膜 的 研究 。但 其 热稳 定性 差 ， 只能 在低 温范 围使 用 。 ］
加 热方法 ， 中 以 电阻 加 热 元 件 作 为 电 热转 换 的 其 电阻式加 热方 式最 为简 便 和应用 广泛 。
金 属 电热 材 料 主要 有 ： 化 硅 材 料 、 酸 镧 材料 、 碳 铬 Ｐ ＴＣ陶瓷材 料 、 陶复 合材 料 等 。其 中前 两 者 主 碳 要用 于 高温 加热 ， 后两 者 主要 用 于 中低 温加 热 。
重金 属 及 其合 金 、 基 合 金 、 基 合金 、 基 合 金 镍 铁 铜