一種復合電加熱膜的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種復合電加熱膜的制備方法，該電熱膜包括基底、第一電熱膜和第二電熱膜。本發明制備的復合電加熱膜結合了石墨烯電加熱膜和半導體電加熱膜的優點，微小的電流就能激活石墨烯遠紅外電加熱部分，比傳統電加熱方式節能約60%，提高了電能的利用率，采用上述材料和配比的半導體電加熱膜傳熱熱阻小，化學穩定性和熱穩定性，電?熱轉換效率高，其中，該電加熱膜阻具有正溫度特性，可根據膜厚的不均勻自動調節電流的大小及自限流的特性，從而保證了電加熱膜加熱的均勻性。
【專利說明】
一種復合電加熱膜的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及家電制造領域，具體涉及一種復合電加熱膜的制備方法。
【背景技術】
[0002]傳統的采用電阻絲進行加熱取暖的方法存在著電加熱面積小，電加熱效率低，電阻絲長時間使用容易氧化，壽命短的缺點。因此，越來越多的電加熱膜開始進入人們的視野。
[0003]半導體導電膜已經被廣泛應用于汽車、飛機、冰箱等設備的玻璃除霜。但主要采用磁控濺射及噴涂熱分解的方式制備。但該制備過程中用到的設備非常昂貴，此外，由于家用電器的形狀都極為復雜，采用磁控濺射及噴涂熱分解的方式難以將半導體導電膜復合到電加熱器具上
無機SnO2電加熱膜本身硬度高，與載體結合牢，高溫性能穩定，能在500 0C的較高溫度下工作，有很好的抗氧化性、化學腐蝕能力，以及較好的阻值穩定性，并具有節能、輕巧、長壽、無明火、啟動電流小等主要特性。它厚度極薄，一般以微米(一毫米的千分之一)計，獨特之處是透明性，可見光透過率可達90 %以上。
[0004]石墨稀(Graphene)自2004年被英國曼徹斯特大學的教授Geim等報道以其奇特的性能引起了科學家的廣泛關注和極大的興趣被預測很有可能在很多領域引起革命性變化。單層石墨稀以二維晶體結構存在厚度只0.1334nm它是構筑其它維度炭質材料的基本單元它可以包裹起來形成零維的富勒烯卷起來形成一維的碳納米管層層堆積形成三維的石墨。石墨烯是一種沒有能隙的半導體具有比硅高100倍的載流子迀移率(2 X lOcm/v)在室溫下具有微米級自由程和大的相干長度因此石墨烯是納米電路的理想材料。石墨烯具有良好的導熱性[3000W/(m‘K)]、高強度(IlOGPa)和超大的比表面積(2630m/g)。這些優異的性能使得石墨烯在納米電子器件、氣體傳感器、能量存儲及復合材料等領域有光明的應用前景。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種復合電加熱膜的制備方法，該方法制備的復合電加熱膜，具有優異的電加熱轉換性能和較長的使用壽命。
[0006]為了實現上述目的，實現上述目的，本發明提供了一種復合電加熱膜的制備方法，該復合電加熱膜包括基底、第一電加熱膜和第二電加熱膜；
該方法包括如下步驟:
(1)制備第一電加熱膜層漿料
稱取6-7重量份的石墨烯粉末，0.5-2重量份的遠紅外發射劑，3-5重量份的粘結稀釋劑，首先將石墨烯粉末與遠紅外發射劑混合后攪拌均勻，然后加入粘結稀釋劑混合后形成楽料;所述的粘結稀釋劑為耐高溫的酸醛樹脂，石墨稀粉末的粒徑為:30-60nm ；
(2)形成第一電加熱膜
將漿料均勻涂覆在基底表面形成膜，晾干或烘干后形成第一電加熱膜，其中第一電加熱膜的厚度控制在5-15μπι;
(3)制備第二電加熱膜粉末
將二氯化錫溶液混合于乙醇溶劑中，以獲得第一有機溶液;將三氯化銻溶液和二氧化錳溶液混合于乙醇溶劑中，以獲得第二有機溶液;將所述第二有機溶液緩慢混合于所述第一有機溶液中，以獲得所述電熱膜溶液；
其中，將二氯化錫溶液混合于乙醇溶劑中、將三氯化銻溶液和二氧化錳溶液混合于乙醇溶劑中，將第二有機溶液混合于第一有機溶液中時，分別需要在恒溫磁力攪拌器中攪拌2-4個小時，以便于二氯化錫溶液、三氯化銻溶液和二氧化錳溶液能夠充分混合于在乙醇溶劑中，恒溫磁力攪拌器的溫度為80攝氏度；
所述二氯化錫溶液的濃度范圍為0.3-0.8摩爾/升，所述三氯化銻溶液的濃度范圍為
0.05-0.2摩爾/升，所述二氧化錳溶液的濃度范圍為0.01-0.03摩爾/升。
[0007]煅燒所述電熱膜溶液，采用馬弗爐設備對所述電熱膜溶液進行煅燒，其中，煅燒過程的溫度范圍為600-800攝氏度，煅燒時間為40-60分鐘，得到第二電加熱膜粉末；
(4)形成第二電加熱膜
采用所述電熱膜粉末在所述第一電加熱膜上進行蒸鍍，蒸鍍的真空度為1.0X 10—3帕，蒸發電壓為5伏，蒸發時間為60秒，其中第二電加熱膜的厚度控制在5-10μπι。
[0008]本發明制備的復合電加熱膜結合了石墨烯電加熱膜和半導體電加熱膜的優點，微小的電流就能激活石墨稀遠紅外電加熱部分，比傳統電加熱方式節能約60%，提高了電能的利用率，采用上述材料和配比的半導體電加熱膜傳熱熱阻小，化學穩定性和熱穩定性，電-熱轉換效率高，其中，該電加熱膜阻具有正溫度特性，可根據膜厚的不均勻自動調節電流的大小及自限流的特性，從而保證了電加熱膜加熱的均勻性。
【具體實施方式】
[0009]實施例一
稱取6重量份的石墨烯粉末，0.5重量份的遠紅外發射劑，3重量份的粘結稀釋劑，首先將石墨烯粉末與遠紅外發射劑混合后攪拌均勻，然后加入粘結稀釋劑混合后形成漿料;所述的粘結稀釋劑為耐高溫的酸醛樹脂，石墨稀粉末的粒徑為:30-60nm。
[0010]將漿料均勻涂覆在基底表面形成膜，晾干或烘干后形成第一電加熱膜，其中第一電加熱膜的厚度控制在5μπι。
[0011]將所述二氯化錫溶液混合于乙醇溶劑中，以獲得第一有機溶液;將所述三氯化銻溶液和所述二氧化錳溶液混合于乙醇溶劑中，以獲得第二有機溶液;將所述第二有機溶液緩慢混合于所述第一有機溶液中，以獲得所述電熱膜溶液；
其中，將二氯化錫溶液混合于乙醇溶劑中、將三氯化銻溶液和二氧化錳溶液混合于乙醇溶劑中，將第二有機溶液混合于第一有機溶液中時，分別需要在恒溫磁力攪拌器中攪拌2個小時，以便于二氯化錫溶液、三氯化銻溶液和二氧化錳溶液能夠充分混合于在乙醇溶劑中，恒溫磁力攪拌器的溫度為80攝氏度。
[0012]所述二氯化錫溶液的濃度范圍為0.3摩爾/升，所述三氯化銻溶液的濃度范圍為
0.05摩爾/升，所述二氧化錳溶液的濃度范圍為0.01摩爾/升。
[0013]煅燒所述電熱膜溶液，采用馬弗爐設備對所述電熱膜溶液進行煅燒，其中，煅燒過程的溫度范圍為600攝氏度，煅燒時間為40分鐘，得到第二電加熱膜粉末。
[0014]采用所述電熱膜粉末在所述第一電加熱膜上進行蒸鍍，蒸鍍的真空度為1.0X10—3帕，蒸發電壓為5伏，蒸發時間為60秒，其中第二電加熱膜的厚度控制在5μπι。
[0015]實施例二
稱取7重量份的石墨烯粉末，2重量份的遠紅外發射劑，5重量份的粘結稀釋劑，首先將石墨烯粉末與遠紅外發射劑混合后攪拌均勻，然后加入粘結稀釋劑混合后形成漿料;所述的粘結稀釋劑為耐高溫的酸醛樹脂，石墨稀粉末的粒徑為:30-60nm。
[0016]將漿料均勻涂覆在基底表面形成膜，晾干或烘干后形成第一電加熱膜，其中第一電加熱膜的厚度控制在15μπι。
[0017]將所述二氯化錫溶液混合于乙醇溶劑中，以獲得第一有機溶液;將所述三氯化銻溶液和所述二氧化錳溶液混合于乙醇溶劑中，以獲得第二有機溶液;將所述第二有機溶液緩慢混合于所述第一有機溶液中，以獲得所述電熱膜溶液；
其中，將二氯化錫溶液混合于乙醇溶劑中、將三氯化銻溶液和二氧化錳溶液混合于乙醇溶劑中，將第二有機溶液混合于第一有機溶液中時，分別需要在恒溫磁力攪拌器中攪拌4個小時，以便于二氯化錫溶液、三氯化銻溶液和二氧化錳溶液能夠充分混合于在乙醇溶劑中，恒溫磁力攪拌器的溫度為80攝氏度。
[0018]所述二氯化錫溶液的濃度范圍為0.8摩爾/升，所述三氯化銻溶液的濃度范圍為
0.2摩爾/升，所述二氧化錳溶液的濃度范圍為0.03摩爾/升。
[0019]煅燒所述電熱膜溶液，采用馬弗爐設備對所述電熱膜溶液進行煅燒，其中，煅燒過程的溫度范圍為800攝氏度，煅燒時間為60分鐘，得到第二電加熱膜粉末。
[0020]采用所述電熱膜粉末在所述第一電加熱膜上進行蒸鍍，蒸鍍的真空度為1.0X10—3帕，蒸發電壓為5伏，蒸發時間為60秒，其中第二電加熱膜的厚度控制在ΙΟμπι。
[0021]對實施例1-2進行測試，測試結果顯示:實施例1-2的電加熱轉換效率高達90%以上。
[0022]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種復合電加熱膜的制備方法，該復合電加熱膜包括基底、第一電加熱膜和第二電加熱膜； 該方法包括如下步驟: (1)制備第一電加熱膜層漿料 稱取6-7重量份的石墨烯粉末，0.5-2重量份的遠紅外發射劑，3-5重量份的粘結稀釋劑，首先將石墨烯粉末與遠紅外發射劑混合后攪拌均勻，然后加入粘結稀釋劑混合后形成楽料;所述的粘結稀釋劑為耐高溫的酸醛樹脂，石墨稀粉末的粒徑為:30-60nm ； (2)形成第一電加熱膜 將漿料均勻涂覆在基底表面形成膜，晾干或烘干后形成第一電加熱膜，其中第一電加熱膜的厚度控制在5-15μπι; (3)制備第二電加熱膜粉末 將二氯化錫溶液混合于乙醇溶劑中，以獲得第一有機溶液;將三氯化銻溶液和二氧化錳溶液混合于乙醇溶劑中，以獲得第二有機溶液;將所述第二有機溶液緩慢混合于所述第一有機溶液中，以獲得所述電熱膜溶液； 其中，將二氯化錫溶液混合于乙醇溶劑中、將三氯化銻溶液和二氧化錳溶液混合于乙醇溶劑中，將第二有機溶液混合于第一有機溶液中時，分別需要在恒溫磁力攪拌器中攪拌2-4個小時，以便于二氯化錫溶液、三氯化銻溶液和二氧化錳溶液能夠充分混合于在乙醇溶劑中，恒溫磁力攪拌器的溫度為80攝氏度； 所述二氯化錫溶液的濃度范圍為0.3-0.8摩爾/升，所述三氯化銻溶液的濃度范圍為.0.05-0.2摩爾/升，所述二氧化錳溶液的濃度范圍為0.01-0.03摩爾/升； 煅燒所述電熱膜溶液，采用馬弗爐設備對所述電熱膜溶液進行煅燒，其中，煅燒過程的溫度范圍為600-800攝氏度，煅燒時間為40-60分鐘，得到第二電加熱膜粉末； (4)形成第二電加熱膜 采用所述電熱膜粉末在所述第一電加熱膜上進行蒸鍍，蒸鍍的真空度為1.0 X 10—3帕，蒸發電壓為5伏，蒸發時間為60秒，其中第二電加熱膜的厚度控制在5-10μπι。
【文檔編號】H05B3/12GK105916220SQ201610304033
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月9日
【發明人】劉娜
【申請人】蘇州思創源博電子科技有限公司