專利名稱：一種透明發熱膜及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種在電加熱裝置中使用的的透明發熱膜及其制造方法。
背景技術：
目前，人們使用的電加熱元件一般是電熱合金絲、電熱管等。這種電加熱元件在工作時，由于它本身的發熱面積比較小，且與被加熱物體不能夠緊密的接觸，它所產生的熱量就不能夠很快的傳導至被加熱物體，使得電加熱元件上的熱量過于集中，很快會變得熾熱，由此造成一部分熱量轉換成為光能損失掉。所以它的熱效率很低，特別是加熱玻璃、陶瓷等傳熱慢的物體時，電熱合金絲、電熱管的分布不均勻，其熱效率就更低，而且局部過熱很容易使被加熱物體炸裂。
近來，有一些發熱膜的技術報導，如涂料型發熱膜，這種膜直接噴涂在底材上，不經過高溫處理。在實際使用中，該膜易破裂、擊穿、不耐干燒，且壽命短，不適合推廣應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種透明發熱膜及其制造方法，它不但熱效率高，不易破裂，而且生產成本低、壽命長、耐腐蝕、可干燒、可非明火加熱，厚度薄、透光度好等。
本發明的技術方案是一種透明發熱膜，采用下列配方InCl3 1％-6％；SnCl4·5H2O 0.1％-0.2％；BiCl3 0.1％-0.25％；HCl 2％-8％甲醇 50％-70％；水 46.8％-15.55％。
一種透明發熱膜，采用下列制造方法(1)取InCl3或In的氯化物52克，SnCl4·5H2O 5.2克，BiCl35.2克，甲醇450ml，將上述四種物質倒在容器A中，混合、攪拌均勻，取HCl 100ml，水460ml倒在容器B中，混合、攪拌均勻，然后將容器B中的溶液緩慢倒入容器A中，同時緩慢攪拌均勻，作為基材噴膜待用；(2)覆蓋層的制作覆蓋層的作用是遮擋不需要噴涂發熱膜的部分，取大石粉200g、M1水溶性膠20ml、H2O 200ml將這三種物質放在一個容器中，混合、攪拌均勻，作為基材覆蓋待用；(3)基材的選擇選擇導電率、熱膨脹系數、絕緣電阻、化學穩定性、抗冷熱沖擊、表面光潔度都比較好的材料，它可以是玻璃、陶瓷、紫砂、石英、云母及搪瓷制品；(4)刷涂覆蓋層用毛刷將已配制好的覆蓋層溶液涂覆在基材上不需要噴涂發熱膜的部分，然后放入鼓風干燥箱，升溫至50℃，恒溫20分鐘后取出；(5)基材的清洗用丙酮將基材上需噴涂發熱膜的部分擦試干凈，自然晾干；(6)噴涂發熱膜將基材放入烘箱，升溫至500℃，恒溫10分鐘后，開始噴涂發熱膜，整個過程中基材保持一定速率的轉動，液體流量和氣壓均保持恒定數值；(7)施加電極電極材料為導電銀漿，然后按其工藝涂覆在發熱膜的指定位置，燒結烘干，使導電銀漿還原成白色的銀層。
(8)檢驗成膜后，對基材表面電阻率進行均勻度檢測，烘干電極后測量其功率，如果功率誤差過大的話，就用化學法或電解法將發熱膜除去，進行功率調整，使其達到規定的參數范圍內。
本發明的優點是1.本發明所涉及的發熱膜采用高溫化學成膜，其原理是利用氯化物(如InCl3)在高溫(480℃-650℃)的基材表面進行水解反應，從而形成透明導電的金屬氧化物InO2薄膜。在成膜過程中使用SnCl4·5H2O及BiCl3作為InO2發熱膜層的摻雜劑，以改善發熱膜層的導電性和熱穩定性，甲醇作為主要溶劑。
2.本發明不但熱效率高，不易破裂，而且生產成本低、壽命長、耐腐蝕、可干燒、可非明火加熱，厚度薄、透光度好等。
3.本發明的發熱膜，電阻率約為2×10-4Ωcm3，透明度70％以上，熱穩定性比較好。
下面結合實施例對本發明作進一步的描述圖1為本發明的制作工藝流程示意圖；具體實施方式
實施例一種透明發熱膜，采用下列配方InCl35.2克；SnCl4·5.2克；BiCl35.2克；HCl 100毫升；甲醇 450毫升；水460毫升。
采用下列制造方法(1)取InCl352克，SnCl4·5H2O 5.2克，BiCl35.2克，甲醇450ml，將上述四種物質倒在容器A中，混合、攪拌均勻，取HCl 100ml，水460ml倒在容器B中，混合、攪拌均勻，然后將容器B中的溶液緩慢倒入容器A中，同時緩慢攪拌均勻，作為基材噴膜待用；(2)覆蓋層的制作覆蓋層的作用是遮擋不需要噴涂發熱膜的部分，取大石粉200g、M1水溶性膠20ml、H2O 200ml將這三種物質放在一個容器中，混合、攪拌均勻，作為基材覆蓋待用；(3)基材的選擇選擇導電率、熱膨脹系數、絕緣電阻、化學穩定性、抗冷熱沖擊、表面光潔度都比較好的材料，它可以是玻璃、陶瓷、紫砂、石英、云母及搪瓷制品；(4)刷涂覆蓋層用毛刷將已配制好的覆蓋層溶液涂覆在基材上不需要噴涂發熱膜的部分，然后放入鼓風干燥箱，升溫至50℃，恒溫20分鐘后取出；(5)基材的清洗用丙酮將基材上需噴涂發熱膜的部分擦試干凈，自然晾干；(6)噴涂發熱膜將基材放入烘箱，升溫至500℃，恒溫10分鐘后，開始噴涂發熱膜，整個過程中基材保持一定速率的轉動，液體流量和氣壓均保持恒定數值；
(7)施加電極電極材料為導電銀漿，然后按其工藝涂覆在發熱膜的指定位置，燒結烘干，使導電銀漿還原成白色的銀層。
(8)檢驗成膜后，對基材表面電阻率進行均勻度檢測，烘干電極后測量其功率，如果功率誤差過大的話，就用化學法或電解法將發熱膜除去，進行功率調整，使其達到規定的參數范圍內。
本發明所涉及的發熱膜采用高溫化學成膜，其原理是利用氯化物(如InCl3)在高溫(480℃-650℃)的基材表面進行水解反應，從而形成透明導電的金屬氧化物InO2薄膜。在成膜過程中使用SnCl4·5H2O及BiCl3作為InO2發熱膜層的摻雜劑，以改善發熱膜層的導電性和熱穩定性，甲醇作為主要溶劑；本發明不但熱效率高，不易破裂，而且生產成本低、壽命長、耐腐蝕、可干燒、可非明火加熱，厚度薄、透光度好等；本發明的發熱膜，電阻率約為2×10-4Ωcm2，透明度70％以上，熱穩定性比較好。
權利要求
1.一種透明發熱膜，其特征在于它的原料配方的重量百分比如下In的氯化物1％-6％；SnCl4·5H2O0.1％-0.2％；BiCl30.1％-0.25％；HCl2％-8％；甲醇50％-70％；水46.8％-15.55％。
2.根據權利要求1所述的透明發熱膜，其特征在于所述In的氯化物為InCl3。
3.一種如權利要求1或2所述的透明發熱膜的制造方法，其特征在于配制時將In的氯化物、SnCl4·5H2O、BiCl35.2、甲醇450ml混合在一起，攪拌均勻后，再將水和HCl的混合物緩慢加入，并緩慢攪拌均勻，作為基材噴膜待用。
4.根據權利要求3所述的透明發熱膜的制造方法，其特征在于包括下列步驟(1)取InCl3或In的氯化物52克，SnCl4·5H2O 5.2克，BiCl35.2克，甲醇450ml，將上述四種物質倒在容器A中，混合、攪拌均勻，取HCl 100ml，水460ml倒在容器B中，混合、攪拌均勻，然后將容器B中的溶液緩慢倒入容器A中，同時緩慢攪拌均勻，作為基材噴膜待用；(2)覆蓋層的制作覆蓋層的作用是遮擋不需要噴涂發熱膜的部分，取大石粉200g、M1水溶性膠20ml、H2O 200ml將這三種物質放在一個容器中，混合、攪拌均勻，作為基材覆蓋待用；(3)基材的選擇選擇導電率、熱膨脹系數、絕緣電阻、化學穩定性、抗冷熱沖擊、表面光潔度都比較好的材料，它可以是玻璃、陶瓷、紫砂、石英、云母及搪瓷制品；(4)刷涂覆蓋層用毛刷將已配制好的覆蓋層溶液涂覆在基材上不需要噴涂發熱膜的部分，然后放入鼓風干燥箱，升溫至50℃，恒溫20分鐘后取出；(5)基材的清洗用丙酮將基材上需噴涂發熱膜的部分擦試干凈，自然晾干；(6)噴涂發熱膜將基材放入烘箱，升溫至500℃，恒溫10分鐘后，開始噴涂發熱膜，整個過程中基材保持一定速率的轉動，液體流量和氣壓均保持恒定數值；(7)施加電極電極材料為導電銀漿，然后按其工藝涂覆在發熱膜的指定位置，燒結烘干，使導電銀漿還原成白色的銀層。(8)檢驗成膜后，對基材表面電阻率進行均勻度檢測，烘干電極后測量其功率，如果功率誤差過大的話，就用化學法或電解法將發熱膜除去，進行功率調整，使其達到規定的參數范圍內。
全文摘要
本發明公開一種透明發熱膜及其制造方法，采用高溫化學成膜，其原理是利用氯化物在高溫的基材表面進行水解反應，從而形成透明導電的金屬氧化物InO
文檔編號H05B3/10GK1564635SQ20041001437
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月17日 優先權日2004年3月17日
發明者毛昱峰 申請人:毛昱峰