一種耐高溫紅外電熱膜的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種耐高溫紅外電熱膜的制備方法，屬于半導體發熱技術領域。
【背景技術】
[0002]電熱膜供暖系統是區別于以散熱器、空調、暖氣片為代表的點式供暖系統、以發熱電纜為代表的線式供暖系統，在面式供暖領域采用現代宇航技術研發的低碳供暖高科技產品。電熱膜分為高溫、低溫電熱膜。高溫電熱膜一般用于電子電器、軍事等，如今科技生產的電熱膜。低溫電熱膜是一種通電后能發熱的半透明聚酯薄膜，由可導電的特制油墨、金屬載流條經加工、熱壓在絕緣聚酯薄膜間制成。工作時以電熱膜為發熱體，將熱量以輻射的形式送入空間，使人體和物體首先得到溫暖，其綜合效果優于傳統的對流供暖方式。低溫輻射電熱膜系統由電源、溫控器、連接件、絕緣層、電熱膜及飾面層構成。電源經導線連通電熱膜，將電能轉化為熱能。由于電熱膜為純電阻電路，故其轉換效率高，除一小部分損失(2%)，絕大部分(98%)被轉化成熱能。
[0003]目前，現有技術是以Sn02S基質，以Sb202為活性劑的電熱膜，在使用過程中常常發生兩種現象:最高工作溫度僅為450°C，使其應用范圍較窄，同時紅外發射率低，導致其電-熱轉換效率低，發熱不均勻。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題:針對SnO#基質，以Sb 202為活性劑的電熱膜，在使用過程中的最高溫度僅為450 V，使其應用范圍較窄，同時紅外發射率低，導致其電-熱轉換效率低，發熱不均勻，提供了一種耐高溫紅外電熱膜的制備方法，本發明主要是將制備的正硅酸乙酯電熱膜混合溶液和A1 (N03)3電熱膜混合溶液以及電熱膜金屬混合溶液以一定的比例混合，在高溫等條件下煅燒制得耐高溫紅外復合粉末，并將其與無水乙醇攪拌混合后，噴涂于升溫后的玻璃管基材上即可。本發明制得的電熱膜具有耐高溫的性能，最高工作溫度可達700°C，同時其紅外發射率得以提高，提高了 5?7%。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案:
(1)按重量份數計，選取30?65份的去離子水，15?30份質量濃度為20%的乙醇溶液、10?20份的正硅酸乙酯、5?10份的S1# 5?10份的Μη02，在20?30°C溫度下，以600?800r/min攪拌混合制備得正娃酸乙酯電熱膜混合液備用；
(2)按重量份數計，分別選取25?60份的質量分數為20%的乙醇溶液、10?15份的Α1 (Ν03)3.9H20、10?20份的Al203、20?40份的MgO，攪拌混合，并升溫至80?90°C，待Α1 (Ν03)3.9H20完全溶解后，停止加熱并使其自然冷卻至20?30°C，制備得A1 (N03)3電熱膜混合液備用；
(3)按重量份數計，分別選取20?45份的質量濃度為20%的乙醇溶液、10?15份Mg(Ν03)2.6Η20、5 ?10 份的 C4H604Zn.2Η20、10 ?15 份的 Fe203、15 ?18 份的的 ZrO^U 15 ?22份的AgCl攪拌混合，并置于60?65°C水浴加熱1?2h，制備得電熱膜金屬混合液； (4)將上述制得的三種電熱膜混合液按質量比1:1:1攪拌混合，并置于60?80°C下加熱10?15min，隨后繼續升溫至80?85°C，緩慢滴加質量濃度為20%的氨水溶液，待pH為7.0?7.2后，繼續加熱反應3?4h ;
(5 )待反應生成灰白色凝膠后，停止加熱并自然冷卻至20?30 °C后，將其置于100 °C下干燥10?12h，將干燥凝膠置于600?800°C下預燒1?2h后，按5°C /min程序升溫至1200?1300°C，保溫煅燒2?3h后，停止加熱自然冷卻并碾磨過篩，制備得80?120目的耐高溫紅外復合粉末；
(6)將上述制備的耐高溫紅外復合粉末按質量比1:10與無水乙醇攪拌混合，在1500?1800r/min下攪拌1?2h后，靜置20?24h使其老化，隨后將用去離子水洗凈的玻璃管基材置于馬弗爐中，升溫至600?650°C后，將老化后的耐高溫紅外復合乙醇溶液置于噴槍中，噴涂在升溫后的玻璃管基材上，待其沉積成膜至1?2_，即可制備得一種耐高溫紅外電熱膜。
[0006]本發明的應用:將板狀電熱膜輻照裝置中添加電熱膜作為加熱體，制成的板狀電熱膜輻照裝置發射率提高，使其電-熱轉換效率提高，發熱均勻，同時也具有耐高溫的性會泛。
[0007]本發明的有益效果是:
(1)電熱膜具有耐高溫的性能，最高工作溫度可達700°c;
(2)紅外發射率得以提高，提高了5?7%，使其電-熱轉換效率提高，發熱均勻；
(3)制備步驟簡單，成本低。
【具體實施方式】
[0008]首先按重量份數計，選取30?65份的去離子水，15?30份質量濃度為20%的乙醇溶液、10?20份的正硅酸乙酯、5?10份的S1# 5?10份的MnO 2，在20?30°C溫度下，以600?800r/min攪拌混合制備得正硅酸乙酯電熱膜混合液備用；
再按重量份數計，分別選取25?60份的質量分數為20%的乙醇溶液、10?15份的Α1 (Ν03)3.9H20、10?20份的Al203、20?40份的MgO，攪拌混合，并升溫至80?90°C，待A1 (N03) 3.9H20完全溶解后，停止加熱并使其自然冷卻至20?30°C，制備得A1 (N03) 3電熱膜混合液備用；接著按重量份數計，分別選取20?45份的質量濃度為20%的乙醇溶液、10?15 份 Mg (Ν03)2.6Η20、5 ?10 份的 C4H604Zn.2Η20、10 ?15 份的 Fe203、15 ?18 份的的 Zr02和15?22份的AgCl攪拌混合，并置于60?65°C水浴加熱1?2h，制備得電熱膜金屬混合液；再將上述制得的三種電熱膜混合液按質量比1:1:1攪拌混合，并置于60?80°C下加熱10?15min，隨后繼續升溫至80?85°C，緩慢滴加質量濃度為20%的氨水溶液，待pH為7.0?7.2后，繼續加熱反應3?4h ;待反應生成灰白色凝膠后，停止加熱并自然冷卻至20?30°C，隨后將其置于100°C下干燥10?12h后，將干燥凝膠置于600?800°C下預燒1?2h后，按5°C /min程序升溫至1200?1300°C，保溫煅燒2?3h后，停止加熱自然冷卻并碾磨過篩，制備得80?120目的耐高溫紅外復合粉末；將上述制備的耐高溫紅外復合粉末按質量比1:10與無水乙醇攪拌混合，在1500?1800r/min下攪拌1?2h后，靜置20?24h使其老化，隨后將用去離子水洗凈的玻璃管基材置于馬弗爐中，升溫至600?650°C后，將老化后的耐高溫紅外復合乙醇溶液置于噴槍中，噴涂在升溫后的玻璃管基材上，待其沉積成膜至1?2_，即可制備得一種耐高溫紅外電熱膜。
[0009]實例1
首先按重量份數計，選取65份的去離子水，15份質量濃度為20%的乙醇溶液、10份的正硅酸乙酯、5份的S1jP 5份的MnO 2，在30°C溫度下，以800r/min攪拌混合制備得正硅酸乙酯電熱膜混合液備用；再按重量份數計，分別選取60份的質量分數為20%的乙醇溶液、10份的A1 _3.9H20、10份的Al203、20份的MgO,攪拌混合，并升溫至90。。，待Α1(Ν03)3.9H20完全溶解后，停止加熱并使其自然冷卻至30°C，制備得A1(N03)3電熱膜混合液備用；接著按重量份數計，分別選取45份的質量濃度為20 %的乙醇溶液、10份Mg(Ν03)2.6H20、5 份的 C4H604Zn.2H20、10 份的 Fe203、15 份的的 Zr02和 15 份的 AgCl 攪拌混合，并置于65°C水浴加熱2h，制備得電熱膜金屬混合液；再將上述制得的三種電熱膜混合液按質量比1:1:1攪拌混合，并置于80°C下加熱15min，隨后繼續升溫至85°C，緩慢滴加質量濃度為20%的氨水溶液，待pH為7