一種金屬柔性發熱膜及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于金屬加工領域，具體地，涉及一種金屬柔性發熱膜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]金屬柔性電熱膜是一種三明治結構的半透明或全透明的薄膜加熱器，上、下表面是耐溫性、絕緣性能優良的絕緣薄膜，中間為特殊合金箔制成的電阻性電路。
[0003]金屬柔性電熱膜一般有兩類:高溫型的聚酰亞胺金屬電熱膜和低溫型的PET金屬電熱膜。具有優異的絕緣強度;優異的抗電強度;優異的熱傳導效率;發熱體采用特殊的合金箔制成，具有優異的電阻穩定性。這使得它能夠廣泛地適用于加熱領域并能夠獲得相當高的溫度控制精度。
[0004]目前，我國主要存在如下專利:
專利公開號:CN101765252A，公開了一種基于金屬基材的電熱膜發熱器，包括:用以傳導熱能的金屬基材，設于電熱膜與金屬基材間的絕緣層，電熱膜為氧化物金屬導電膜;電熱膜連接有金屬電極，金屬電極與電源相接。金屬基材采用輕金屬及其合金作為基材;所述的絕緣層是通過微等離子陶瓷工藝或氧化工藝，在金屬基材表面原位生成的微等離子陶瓷層；電熱膜涂覆或燒結在微等離子陶瓷層表面。由于絕緣層是通過微等離子陶瓷工藝或氧化工藝，在金屬基材表面原位生成的微等離子陶瓷層;保證微等離子陶瓷層和金屬基材間結合力強，反復加熱后微等離子陶瓷層也不會從金屬基材上剝落。然而，該電熱膜發熱器不能解決絕緣層導熱性能不佳，存在單位截面積功率密度大、表面溫度高，局部膨脹系數大、易變形、工作時有響聲、在制備有發熱線的地方因溫度很高而造成局部膨脹系數過大所帶來電熱絲短路、打火、過快氧化等問題。
【發明內容】
[0005]為解決上述存在的問題，本發明的目的在于提供一種金屬柔性發熱膜及其制備方法。
[0006]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:一種金屬柔性發熱膜，其特征在于，包括:金屬電極以及自下而上依次層疊的第一絕緣薄膜層、金屬發熱層、第二絕緣薄膜層、保溫導熱層;所述金屬發熱層均勻分布有若干導電合金條;所述金屬電極與金屬發熱層電連接;所述第一絕緣薄膜層均勻涂覆于所述金屬發熱層下表面;所述第二絕緣薄膜層均勻涂覆于所述金屬發熱層上表面;所述保溫導熱層為石墨層，敷設于所述第二絕緣薄膜層上表面，其石墨含量2 99%。
[0007]進一步地，所述導電合金條為不銹鋼、鋁、黃銅、銅鎳合金、銅或其他電阻合金。
[0008]另，所述第一絕緣層和第二絕緣層厚度為0.08-0.2mm。
[0009]另有，所述第一絕緣薄膜層和第二絕緣薄膜層為PET或聚酰亞胺層。
[0010]再，所述金屬發熱層厚度為0.02?0.03mm。
[0011 ]再有，所述金屬發熱層兩側均設有金屬載流條，所述導電合金條通過金屬載流條連接加以并聯。
[0012]一種金屬柔性發熱膜的制備方法，包括如下步驟:
1)取石墨膜、導電合金膜；
2)選取PET或聚酰亞胺，通過雙螺桿擠出機造粒，然后通過擠出成型的方法制得所需的第一絕緣薄膜層；
3)將導電合金膜與第一絕緣薄膜層通過干式復合法復合；
4)采用凹版印刷技術在導電合金膜上印制耐腐蝕油墨線路圖；
5)使用酸性溶液或堿性溶液腐蝕導電合金膜，在金屬發熱層留下若干導電合金條；
7)采用導電粘結劑，利用干式復合法將金屬載流條復合在導電合金條上；
7 )將金屬電極與金屬載流條焊接；
8)在金屬發熱層上表面淋涂PET或聚酰亞胺材料得到第二絕緣薄膜層；
19)采用干式復合法在第二絕緣薄膜層上表面復合石墨膜，即制得金屬柔性發熱膜。
[0013]本發明的有益效果在于:所占空間極小；重量極輕;厚度極薄。形狀及大小極其靈活，尤其適合于制作面積小的柔性電熱膜元件;采用面狀發熱方式，容許表面功率密度大。；本系列產品具有加熱均勻性能更好，加熱速率更快的特點；在不同面積部位可滿足不同的加熱功率要求和加熱溫度要求;熱慣量小，溫度控制精度高。作為保護層的絕緣薄膜具有極低的飽和蒸汽壓，放氣性極低，同時具有優異的抗化學腐蝕性能，抗菌性能以及抗輻射性能。因此，本發明生產的電熱膜適用于真空環境、與油及大多數化學品(如酸性、化學溶劑、一般的堿液)接觸的環境。可以方便地與薄型隔熱材料集成為一體，提供帶隔熱層的輕質電熱元件。本發明所生產的發熱膜安全、可靠，使用壽命長;利用石墨膜的導熱各向異性，一方面石墨膜水平導熱系數很大，能迅速將導電合金條產生的局部熱量擴散到整體，另一方面石墨膜垂直方向導熱系數較低，能很好地起到防止熱量散失的作用；從而解決加熱膜單位截面積功率密度大、表面溫度高，局部膨脹系數大、易變形、工作時有響聲、在制備有發熱線的地方因溫度很高而造成局部膨脹系數過大所帶來電熱絲短路、打火、過快氧化等問題。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明所提供的一種金屬柔性發熱膜的結構示意圖。
[0015]圖2為本發明所提供的一種金屬柔性發熱膜的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下實施例用于說明本發明，但不能用來限制本發明的范圍。
[0017]參照圖1?圖2，本發明所提供的一種金屬柔性發熱膜，其特征在于，包括:金屬電極以及自下而上依次層疊的第一絕緣薄膜層2、金屬發熱層3、第二絕緣薄膜層4、保溫導熱層5;所述金屬發熱層3均勾分布有若干導電合金條31;所述金屬電極與金屬發熱層3電連接；所述第一絕緣薄膜層2均勻涂覆于所述金屬發熱層3下表面;所述第二絕緣薄膜層4均勻涂覆于所述金屬發熱層3上表面;所述保溫導熱層5為石墨層，敷設于所述第二絕緣薄膜層4上表面，其石墨含量2 99%。
[0018]進一步地，所述導電合金條31為不銹鋼、鋁、黃銅、銅鎳合金、銅或其他電阻合金。
[0019]另，所述第一絕緣層2和第二絕緣層4厚度為0.08-0.2mm。
[0020]另有，所述第一絕緣薄膜層2和第二絕緣薄膜層4為PET或聚酰亞胺層。
[0021 ]再，所述金屬發熱層3厚度為0.02?0.03mm。
[0022]再有，所述金屬發熱層3兩側均設有金屬載流條32，所述導電合金條31通過金屬載流條32連接加以并聯。
[0023]本發明所提供的一種金屬柔性發熱膜的制備方法，包括如下步驟:
1)取石墨膜、導電合金膜；
2)選取PET或聚酰亞胺，通過雙螺桿擠出機造粒，然后通過擠出成型的方法制得所需的第一絕緣薄膜層2;
3)將導電合金膜與第一絕緣薄膜層2通過干式復合法復合；
4)采用凹版印刷技術在導電合金膜上印制耐腐蝕油墨線路圖；
5)使用酸性溶液或堿性溶液腐蝕導電合金膜，在金屬發熱層3留下若干導電合金條31;
6)采用導電粘結劑，利用干式復合法將金屬載流條32復合在導電合金條上31;
7)將金屬電極與金屬載流條32焊接；
8)在金屬發熱層上表面淋涂PET或聚酰亞胺材料得到第二絕緣薄膜層4;
9)采用干式復合法在第二絕緣薄膜層上表面復合石墨膜5，即制得金屬柔性發熱膜。
[0024]需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍中。
【主權項】
1.一種金屬柔性發熱膜，其特征在于，包括:金屬電極以及自下而上依次層疊的第一絕緣薄膜層、金屬發熱層、第二絕緣薄膜層、保溫導熱層； 所述金屬發熱層均勻分布有若干導電合金條； 所述金屬電極與金屬發熱層電連接； 所述第一絕緣薄膜層均勻涂覆于所述金屬發熱層下表面； 所述第二絕緣薄膜層均勻涂覆于所述金屬發熱層上表面； 所述保溫導熱層為石墨層，敷設于所述第二絕緣薄膜層上表面，其石墨含量I 99%。2.根據權利要求1所述的一種金屬柔性發熱膜，其特征在于，所述導電合金條為不銹鋼、招、黃銅、銅鎳合金、銅或其他電阻合金。3.根據權利要求1所述的一種金屬柔性發熱膜，其特征在于，所述第一絕緣層和第二絕緣層厚度為0.08?0.2mm。4.根據權利要求1所述的一種金屬柔性發熱膜，其特征在于，所述第一絕緣薄膜層和第二絕緣薄膜層為PET或聚酰亞胺層。5.根據權利要求1所述的一種金屬柔性發熱膜，其特征在于，所述金屬發熱層厚度為0.02?0.03mmo6.根據權利要求1所述的一種金屬柔性發熱膜，其特征在于，所述金屬發熱層兩側均設有金屬載流條，所述導電合金條通過金屬載流條連接加以并聯。7.—種金屬柔性發熱膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)取石墨膜、導電合金膜； 2)選取PET或聚酰亞胺，通過雙螺桿擠出機造粒，然后通過擠出成型的方法制得所需的第一絕緣薄膜層； 3)將導電合金膜與第一絕緣薄膜層通過干式復合法復合； 4)采用凹版印刷技術在導電合金膜上印制耐腐蝕油墨線路圖； 5)使用酸性溶液或堿性溶液腐蝕導電合金膜，在金屬發熱層留下若干導電合金條； 6)采用導電粘結劑，利用干式復合法將金屬載流條復合在導電合金條上； 7)將金屬電極與金屬載流條焊接； 8)在金屬發熱層上表面淋涂PET或聚酰亞胺材料得到第二絕緣薄膜層； 9)采用干式復合法在第二絕緣薄膜層上表面復合石墨膜，即制得金屬柔性發熱膜。
【專利摘要】本發明提供一種金屬柔性發熱膜及其制備方法，一種金屬柔性發熱膜，包括：金屬電極以及自下而上依次層疊的第一絕緣薄膜層、金屬發熱層、第二絕緣薄膜層、保溫導熱層；所述金屬發熱層均勻分布有若干導電合金條；所述金屬電極與金屬發熱層電連接；所述第一絕緣薄膜層均勻涂覆于所述金屬發熱層下表面；所述第二絕緣薄膜層均勻涂覆于所述金屬發熱層上表面；所述保溫導熱層為石墨層，敷設于所述第二絕緣薄膜層上表面，其石墨含量≥99%。所述發熱膜可有效解決發熱膜局部過熱導致的使用安全和使用壽命的問題。
【IPC分類】H05B3/36
【公開號】CN105578629
【申請號】CN201610107983
【發明人】李睿, 曹祥記, 印晶晶
【申請人】比赫電氣（太倉）有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年2月29日