專利名稱:發(fā)熱鞋墊的制作方法
本發(fā)明屬電介質物理，壓電鐵電物理，高分子聚合物技術等。
冬天在室外作業(yè)、候車、步行等，都會有一種共同的感覺-腳冷。因為人的腳部離心臟較遠，由心臟傳送的熱能在途中，即已被基本消耗，為了使心臟加快輸送頻率，得到微乎的熱能，常常有人在原地加速踏動。事實上這種踏動所發(fā)出的力能，絕大部分是無效的。
步行，對于任何人(殘廢者外)是不可避免的一項運動，自有人類已來，一直僅被做為前進或后退的功能，其實每行一步，都有一壓縮，松馳的機械功能。然而這種能一直為無用功而浪費。
1880年P居里j居里兄弟發(fā)現了。即在某些晶體的特定方向施加機械應力或拉力，晶體的一些對應表面上分別出現正負束縛電荷其電荷的密度跟施力的大小成正比。稱之為壓電效應，同時這些晶體也具有在電場的作用下，其尺寸發(fā)生變化。稱之為逆效應。
這一原理現已被廣泛地應用于國防、科研、探測、電聲及民用生活(電子打火機)根據這一原理，人步行的壓縮松馳過程，均完全符合壓電發(fā)電的過程，將其二者結合，即步行發(fā)電的誕生。(參看國防工業(yè)出版社孫
、張福學主編的《壓電學》一書)。
電熱轉換一般都很熟知，近年來隨著人們對自動化的渴求電子工業(yè)中出現了一種能自動恒溫的發(fā)熱材料，稱之為PTC特性，即其溫度在居里點以下時，是良好的導電發(fā)然體，當溫升在居里c附近電阻有急劇增大的特性(參看機械工業(yè)出版社徐開先、葉濟民編寫的《熱敏電阻器》一書)采用PTC特性的材料和高聚物壓電復合材料組合，即可制成電熱鞋墊-發(fā)熱鞋墊。
對于那些長時間活動又很少有烤火機會的如巡邏在祖國北疆的戰(zhàn)士，常年作業(yè)于野外的地質工作者和站立服務于大眾的營業(yè)員等，無疑是一大福音。若配上微型蓄電裝置(當PTC阻值增大過剩的電能，即可蓄入電池)和提高壓電材料的壓電常數即均可恒溫差多余電能還可提供夜間步行照明，和那些運動無規(guī)則人的卸寒等，更大范圍地擴大應用。
技術內容分以下兩個方面1.壓電材料根據鞋墊的軟性要求。采用30%的PVF2粒料加入40%的BaTiO3和30%PZT，及適量的溶劑(酮類、增塑劑)在PVF2軟化溫度點附近混煉后軋制成2.5mm的薄片)再在PVF2薄片的兩面然后復合細鋼網布做為電極，將其裁剪成合適的尺碼鞋墊后，在強電場的作用下加熱至PVF2軟化溫度進行極化處理，即成具有壓電效應的鞋墊。
2.自動恒溫發(fā)熱體用BaTiO3添加微量的Nb.Bi將其混合，采用一般的陶瓷工業(yè)成型，經高溫燒結，燒結的溫度系數及居里點溫度TC隨組分及燒結條件，尤其是冷卻速度的不同而變化，從此獲得所需要的熱敏電阻值和TC點。
但由于該材料屬硬質體不便制成整體的鞋墊。因此將其制成合適的幾何塊組合在PVF2復合壓電體上，足尖部分的熱系數將大于其他部位。
權利要求
1.一種發(fā)熱鞋墊，它是由一定厚度的可彎曲材料構成的。其特征是當人行走時，可以通過鞋墊內含有的特殊材料或器件的獨立功能或組合功能，將人對鞋墊施加的壓力和鞋墊往復形變的機械能轉變成熱能，使鞋墊發(fā)熱。
2.如權利要求
1所述的特殊材料或器件是①高分子壓電材料，②PTC特性的發(fā)熱材料，③柔軟電池。
專利摘要
一種利用步行做功產生熱的鞋墊，它是利用人行時腳對鞋墊施加壓力，造成鞋墊往復形變。鞋墊是用一種高分子壓電材料——聚偏氟乙烯復合壓電陶瓷粉沫制成。這種材料一旦由外力致其形變，在兩對應面上即會產生電荷，電荷由一種PTC特性的材料轉換成熱。同時壓電材料在產生電荷時，內部分子在互相擠壓狀態(tài)下，也會生成熱。
文檔編號A43B17/00GK85105236SQ85105236
公開日1987年1月14日 申請日期1985年7月10日
發(fā)明者孫寅貴 申請人:孫寅貴導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan