一种煲咖啡管用电工级氧化镁粉及其生产方法
阅读说明：本技术 一种煲咖啡管用电工级氧化镁粉及其生产方法 (Electrical-grade magnesium oxide powder for coffee making tube and production method thereof ) 是由 庄伟兵 宗俊 金宏伟 潘文斌 刘荣栋 于 2019-04-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种煲咖啡管用电工级氧化镁粉及其生产方法,本发明通过调整氧化镁粉的密度,使用专用无机助剂减轻管内氧化镁粉高温条件的烧结作用,可以实现咖啡管粉在制管新工艺的应用中改善耐压不合格率偏高的缺陷,从而达到和用户双赢的经营目的。新工艺用调整密度后的咖啡管粉制成的咖啡管耐压性能可提高200-300V/0.5mA以上,对终端产品咖啡机有了性能上的保障。本发明得到的电工级氧化镁产品,其绝缘性能大大幅增强,填充密度较大提高,烧结程度减轻,电耐压强度性能大幅提高,从而达到改善终端产品——电加热管(咖啡机)的产品质量。(The invention discloses an electrical-grade magnesium oxide powder for a coffee making tube and a production method thereof, wherein the density of the magnesium oxide powder is adjusted, and a special inorganic auxiliary agent is used for reducing the sintering effect of the magnesium oxide powder in the tube under the high-temperature condition, so that the defect of high pressure-resistant unqualified rate improvement of the coffee tube powder in the application of a new tube making process can be realized, and the win-win operation purpose of a user is achieved. The pressure resistance of the coffee tube made of the density-adjusted coffee tube powder in the new process can be improved by more than 200 plus 300V/0.5mA, and the performance of the coffee tube is guaranteed for a terminal product coffee machine. The electrical grade magnesium oxide product obtained by the invention has greatly enhanced insulating property, greatly improved filling density, reduced sintering degree and greatly improved electric pressure-resistant strength performance, thereby achieving the purpose of improving the product quality of an electric heating tube (coffee machine) which is a terminal product.)
技术领域
本发明涉及氧化镁技术领域，具体为一种煲咖啡管用电工级氧化 镁粉及其生产方法。
背景技术
电工级氧化镁粉具有优良的电绝缘和热传导性能，主要用于制作 电加热元件。电熔氧化镁砂经过粉碎加工和粒度配比，并添加一定比 例的助剂，经过物化处理后生产的电工级氧化镁粉，被广泛地用作电 热元件的绝缘填充材料。
作为煲咖啡管用高温电工级氧化镁粉(以下简称“咖啡管粉”) 主要原料——电熔镁砂和无机硅酸盐或金属氧化物助剂材料，在电热 管没有封口处理的条件下不具有防潮的功能。
目前市场上普遍存在金属管材料成本和耐压性能不能协调一致 的矛盾，如具有较好耐压性能的的咖啡管材料成本较高之间的矛盾。 举例说明：成品煲咖管在管径6.6mm状况下耐压性能较好合格率达 99.5-99.8％，在管径6.25mm状况下耐压性能合格率通常在97.5-98.0％。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术下所加工得到的氧化 镁粉的缺陷，提供一种煲咖啡管用电工级氧化镁粉及其生产方法。本 发明得到的电工级氧化镁产品具有绝缘性能好，填充密度大，烧结程 度减轻，电耐压强度性能大幅提高等特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煲咖啡管用电 工级氧化镁粉及其生产方法，包括以下步骤：
步骤一：将电熔镁块粉碎经筛分，制成40～325目粒度分布的电 熔镁砂(物料A)；
步骤二：将一种或多种无机助剂材料，制成均匀粉状添加剂(物 料B)；
步骤三：将一种有机硅材料，制成均匀溶液(物料C)；
步骤四：根据配比要求，按100:0.5～5.0(wt％)比例将物料A和 物料B在混合器中混合10～30分钟，使其充分均匀(物料D)；
步骤五：高温热处理——将步骤四的物料D,置于450℃～650℃ 的窑炉中进行高温除湿处理，加温停留时间1～3小时，高温处理后的 物料出炉后通过自然冷却装置冷却至＜50℃(物料E)；
步骤六：表面涂层处理(粉体表面有机硅溶液包裹，添加量为 50～60PPM)——将步骤五的混合料(物料E)和步骤三的物料C，按 100:0.005～0.006(wt％)比例将物料在混合器中混合15～30分钟，使其 充分均匀(物料F)；
步骤七：再次热处理(有机硅固化)——将步骤六的物料(物料 F)置于150℃～300℃的窑炉中进行固化，加温固化停留时间0.5～1.0 小时，固化后物料出炉后通过自然冷却装置冷却至室温(＜50℃)(物 料G)；
步骤八：将步骤七所得物料(物料G)经40目筛网过筛包装， 即为本发明所制备的电工级氧化镁产品——煲咖啡管用电工级氧化 镁粉。
优选的，所述步骤二中所使用的无机硅酸盐或金属氧化物材料为 无机硅酸盐或金属氧化物其中的一种或多种组合。
优选的，所述步骤三中所使用的有机硅材料为硅油和硅树脂其中 的一种或多种组合。
优选的，所述步骤六和步骤七中所使用的加温固化方式为电加热、 柴油或燃气喷枪直接加热。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过调整氧化镁粉的密度，可以实现咖啡管粉在制管新工 艺的应用中改善耐压不合格率偏高的缺陷，从而达到和用户双赢的经 营目的。新工艺用调整密度后的咖啡管粉制成的咖啡管耐压性能可提 高200-300V/0.5mA以上,对终端产品咖啡机有了性能上的保障。
本发明得到的电工级氧化镁产品，其绝缘性能大大幅增强，填充 密度较大提高，电耐压强度性能大幅提高，从而达到改善终端产品— —电加热管(咖啡机)的产品质量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施 例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本发明保护的范围。
表1为本发明所生产的电工级氧化镁粉和普通氧化镁粉在振实 密度和填充密度方面的比较表；
表2为本发明所生产的电工级氧化镁粉和普通氧化镁粉在耐压 强度性能方面的比较表；
表3为本发明所生产的电工级氧化镁粉和普通氧化镁粉在1000V 高压绝缘性能方面的比较表。
实施例1：
请参阅表1-3，本发明提供一种技术方案：一种煲咖啡管用电工 级氧化镁粉及其生产方法，包括以下步骤：
步骤一：将电熔镁块粉碎经筛分，制成40目粒度分布的电熔镁 砂(物料A)；
步骤二：将一种或多种无机助剂材料，制成均匀粉状添加剂(物 料B)，所使用的无机硅酸盐或金属氧化物材料为无机硅酸盐或金属 氧化物其中的一种或多种组合，从技术工艺和经济性方面考量，无机 硅酸盐或金属氧化物材料的配方对氧化镁粉体烧结作用是设计非常 重要的依据；
步骤三：将一种有机硅材料，制成均匀溶液(物料C)，所使用 的有机硅材料为硅油和硅树脂其中的一种或多种组合；
步骤四：根据配比要求，按100:0.5(wt％)比例将物料A和物料B 在混合器中混合10分钟，使其充分均匀(物料D)；
步骤五：高温热处理——将步骤四的物料D,置于450℃的窑炉 中进行高温除湿处理，加温停留时间1小时，高温处理后的物料出炉 后通过自然冷却装置冷却至＜50℃(物料E)；
步骤六：表面涂层处理(粉体表面有机硅溶液包裹，添加量为 50PPM)——将步骤五的混合料(物料E)和步骤三的物料C，按 100:0.005(wt％)比例将物料在混合器中混合15分钟，使其充分均匀 (物料F)；
步骤七：再次热处理(有机硅固化)——将步骤六的物料(物料 F)置于150℃的窑炉中进行固化，加温固化停留时间0.5小时，固 化后物料出炉后通过自然冷却装置冷却至室温(＜50℃)(物料G)， 所使用的加温固化方式为电加热、柴油或燃气喷枪直接加热，从经济 性方面考虑，燃气加热可实现相对较低成本且便于大批量作业；
步骤八：将步骤七所得物料(物料G)经40目筛网过筛包装， 即为本发明所制备的电工级氧化镁产品——煲咖啡管用电工级氧化 镁粉。
实施例2：
请参阅表1-3，本发明提供一种技术方案：一种煲咖啡管用电工 级氧化镁粉及其生产方法，包括以下步骤：
步骤一：将电熔镁块粉碎经筛分，制成40～325目粒度分布的电 熔镁砂(物料A)；
步骤二：将一种或多种无机助剂材料，制成均匀粉状添加剂(物 料B)，所使用的无机硅酸盐或金属氧化物材料为无机硅酸盐或金属 氧化物其中的一种或多种组合，从技术工艺和经济性方面考量，无机 硅酸盐或金属氧化物材料的配方对氧化镁粉体烧结作用是设计非常 重要的依据；
步骤三：将一种有机硅材料，制成均匀溶液(物料C)，所使用 的有机硅材料为硅油和硅树脂其中的一种或多种组合；
步骤四：根据配比要求，按100:2.75(wt％)比例将物料A和物料 B在混合器中混合20分钟，使其充分均匀(物料D)；
步骤五：高温热处理——将步骤四的物料D,置于550℃的窑炉 中进行高温除湿处理，加温停留时间2小时，高温处理后的物料出炉 后通过自然冷却装置冷却至＜50℃(物料E)；
步骤六：表面涂层处理(粉体表面有机硅溶液包裹，添加量为 55PPM)——将步骤五的混合料(物料E)和步骤三的物料C，按 100:0.0055(wt％)比例将物料在混合器中混合22.5分钟，使其充分均 匀(物料F)；
步骤七：再次热处理(有机硅固化)——将步骤六的物料(物料 F)置于225℃的窑炉中进行固化，加温固化停留时间0.75小时，固 化后物料出炉后通过自然冷却装置冷却至室温(＜50℃)(物料G)， 所使用的加温固化方式为电加热、柴油或燃气喷枪直接加热，从经济 性方面考虑，燃气加热可实现相对较低成本且便于大批量作业；
步骤八：将步骤七所得物料(物料G)经40目筛网过筛包装， 即为本发明所制备的电工级氧化镁产品——煲咖啡管用电工级氧化 镁粉。
实施例3：
请参阅表1-3，本发明提供一种技术方案：一种煲咖啡管用电工 级氧化镁粉及其生产方法，包括以下步骤：
步骤一：将电熔镁块粉碎经筛分，制成325目粒度分布的电熔镁 砂(物料A)；
步骤二：将一种或多种无机助剂材料，制成均匀粉状添加剂(物 料B)，所使用的无机硅酸盐或金属氧化物材料为无机硅酸盐或金属 氧化物其中的一种或多种组合，从技术工艺和经济性方面考量，无机 硅酸盐或金属氧化物材料的配方对氧化镁粉体烧结作用是设计非常 重要的依据；
步骤三：将一种有机硅材料，制成均匀溶液(物料C)，所使用 的有机硅材料为硅油和硅树脂其中的一种或多种组合；
步骤四：根据配比要求，按100:5.0(wt％)比例将物料A和物料B 在混合器中混合30分钟，使其充分均匀(物料D)；
步骤五：高温热处理——将步骤四的物料D,置于650℃的窑炉 中进行高温除湿处理，加温停留时间3小时，高温处理后的物料出炉 后通过自然冷却装置冷却至＜50℃(物料E)；
步骤六：表面涂层处理(粉体表面有机硅溶液包裹，添加量为 60PPM)——将步骤五的混合料(物料E)和步骤三的物料C，按 100:0.006(wt％)比例将物料在混合器中混合30分钟，使其充分均匀 (物料F)；
步骤七：再次热处理(有机硅固化)——将步骤六的物料(物料 F)置于300℃的窑炉中进行固化，加温固化停留时间1.0小时，固 化后物料出炉后通过自然冷却装置冷却至室温(＜50℃)(物料G)， 所使用的加温固化方式为电加热、柴油或燃气喷枪直接加热，从经济 性方面考虑，燃气加热可实现相对较低成本且便于大批量作业；
步骤八：将步骤七所得物料(物料G)经40目筛网过筛包装， 即为本发明所制备的电工级氧化镁产品——煲咖啡管用电工级氧化 镁粉。
工作原理：
通过调整氧化镁粉的方式，去减少管内空隙达到改善耐压的最终 目的：
1、通过调整粒度配比的方法处理，提高氧化镁粉密度，从提高 电热管内氧化镁粉的填充密度，减小空隙改善提高电热管的耐压值；
2、通过调整无机助剂的方法处理，使得氧化镁粉在褪火的后烧 结程度降低，在电热管在弯曲成型后氧化镁粉绝缘层的裂缝比例减少， 达到改善电热管耐压之目的。
3、通过磁选方法处理，使得电热管内氧化镁粉的高压(1000V) 状态下绝缘电阻值提高，达到改善电热管耐压强度之目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过调整氧化镁粉的密度，可以实现咖啡管粉在制管新工 艺的应用中改善耐压不合格率偏高的缺陷，从而达到和用户双赢的经 营目的。新工艺用调整密度后的咖啡管粉制成的咖啡管耐压性能可提 高200-300V/0.5mA以上,对终端产品咖啡机有了性能上的保障。
本发明得到的电工级氧化镁产品，其绝缘性能大大幅增强，填充 密度较大提高，电耐压强度性能大幅提高，从而达到改善终端产品— —电加热管(咖啡机)的产品质量。
表1
表2
表3
表4(参照标准ASTM D 3026-94)
注：1#为本发明制作的煲咖啡管专用氧化镁粉；
2#为普通方法制作的氧化镁粉；
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术 人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这 些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权 利要求及其等同物限定。