一種柔性發(fā)熱片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電加熱領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性發(fā)熱片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著加工制造技術(shù)的不斷發(fā)展，各種外形、內(nèi)壁不規(guī)則的制品在不斷的產(chǎn)生。當(dāng)需要讓這些制品升溫或保溫到一定溫度時，就需要解決對它們進(jìn)行加熱的問題。給他們加熱的同時還要盡量的減少對制品外形輪廓的影響，從加熱方式來分，主要有以下兩種:
[0003]1、直接加熱:電阻絲加熱，在設(shè)定空間很小的地方，只能采用很細(xì)的電阻絲，然而細(xì)的電阻絲，在交替的通斷電，冷熱沖擊下十分容易老化、燒斷，造成加熱系統(tǒng)功能失效。
[0004]2、間接加熱:吹熱風(fēng)等，需要外部發(fā)熱裝置，熱量利用率低，體積大，成本高。
[0005]現(xiàn)有的各種加熱方式均無法有效的對具有曲面的部件進(jìn)行加熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中無法對具有曲面的部件進(jìn)行加熱的問題，提供一種柔性發(fā)熱片。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]提供一種柔性發(fā)熱片，包括依次層疊的保溫層、發(fā)熱功能層和熱輻射層；所述發(fā)熱功能層包括正極紋路、負(fù)極紋路和電熱油墨；所述正極紋路和負(fù)極紋路相互分離；所述電熱油墨填充于所述正極紋路和負(fù)極紋路之間，并同時與正極紋路和負(fù)極紋路電連接；所述正極紋路包括主正極條和多個平行設(shè)置的次正極條，多個次正極條各自獨立的電連接至主正極條；所述負(fù)極紋路包括主負(fù)極條和多個與次正極條平行設(shè)置的次負(fù)極條，多個次負(fù)極條各自獨立的電連接至主負(fù)極條；多個次正極條與多個次負(fù)極條交錯設(shè)置；所述保溫層和熱輻射層為絕緣材質(zhì)。
[0009]本發(fā)明提供的柔性發(fā)熱片中，多個次正極條和多個次負(fù)極條平行交錯設(shè)置，電熱油墨填充于次正極條和次負(fù)極條之間，通過次正極條和次負(fù)極條對電熱油墨供電，實現(xiàn)加熱。在上述結(jié)構(gòu)下，柔性發(fā)熱片可根據(jù)實際情況進(jìn)行彎折，在使用時，可貼合于各種形狀的目標(biāo)物體表面，對包括曲面在內(nèi)的各種表面進(jìn)行加熱。同時，在使用過程中，即使某一處出現(xiàn)損傷，例如某一處正極條和負(fù)極條斷開，也不影響其他部位的正常加熱功能，提高了柔性發(fā)熱片的穩(wěn)定性。
[0010]本發(fā)明中，通過設(shè)置多個次正極條和次負(fù)極條，通過次正極條和次負(fù)極條的設(shè)置控制發(fā)熱功率，次正極條和次負(fù)極條為發(fā)熱油墨供電，能夠使發(fā)熱油墨的發(fā)熱更均勻。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明實施例1制備保溫層表面的發(fā)熱功能層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是圖1中A處局部放大圖。
[0013]說明書附圖中的附圖標(biāo)記如下:
[0014]1、保溫層；211、主正極條；212、次正極條；221、主負(fù)極條；222、次負(fù)極條；23、電熱油墨。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0017]本發(fā)明提供的柔性發(fā)熱片包括依次層疊的保溫層、發(fā)熱功能層和熱輻射層；所述發(fā)熱功能層包括正極紋路、負(fù)極紋路和電熱油墨；所述正極紋路和負(fù)極紋路相互分離；所述電熱油墨填充于所述正極紋路和負(fù)極紋路之間，并同時與正極紋路和負(fù)極紋路電連接；所述正極紋路包括主正極條和多個平行設(shè)置的次正極條，多個次正極條各自獨立的電連接至主正極條；所述負(fù)極紋路包括主負(fù)極條和多個與次正極條平行設(shè)置的次負(fù)極條，多個次負(fù)極條各自獨立的電連接至主負(fù)極條；多個次正極條與多個次負(fù)極條交錯設(shè)置；所述保溫層和熱輻射層為絕緣材質(zhì)。
[0018]上述柔性發(fā)熱片中，保溫層用于承載上述發(fā)熱功能層，并對發(fā)熱功能層產(chǎn)生的熱量進(jìn)行保溫。保溫層的材質(zhì)可采用常規(guī)的各種絕緣薄膜，例如所述保溫層選自聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)、玻璃纖維布、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PBT)、聚酰亞胺(PI)中的一種。其厚度可在較大范圍內(nèi)變動，可根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選情況下，所述保溫層厚度為 0.05-1.0mm。
[0019]上述發(fā)熱功能層為實現(xiàn)發(fā)熱功能的主要部件，具體包括正極紋路、負(fù)極紋路和電熱油墨。其中，正極紋路和負(fù)極紋路作為電極，為電熱油墨供電，實現(xiàn)發(fā)熱。如現(xiàn)有技術(shù)中公知的，正極紋路和負(fù)極紋路作為電極，需相互分離。
[0020]所述電熱油墨填充于所述正極紋路和負(fù)極紋路之間，并同時與正極紋路和負(fù)極紋路電連接，可由正極紋路和負(fù)極紋路供電，進(jìn)行發(fā)熱。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，上述所述正極紋路包括主正極條和多個平行設(shè)置的次正極條，多個次正極條各自獨立的電連接至主正極條。
[0022]類似的，上述所述負(fù)極紋路包括主負(fù)極條和多個平行設(shè)置的次負(fù)極條，多個次負(fù)極條各自獨立的電連接至主負(fù)極條。
[0023]上述主正極條和主負(fù)極條可平行設(shè)置。對于上述次正極條和次負(fù)極條，需平行設(shè)置，并且多個次正極條與多個次負(fù)極條交錯設(shè)置。即，在次正極條兩側(cè)與其相鄰的均為次負(fù)極條，在次負(fù)極條兩側(cè)與其相鄰的均為次正極條。
[0024]如前所述，電熱油墨填充于所述正極紋路和負(fù)極紋路之間，即，電熱油墨填充于正極條與次負(fù)極條之間。
[0025]在上述結(jié)構(gòu)下，可有效的保證柔性發(fā)熱片的發(fā)熱均勻性。
[0026]對于上述正極紋路和負(fù)極紋路，其厚度可根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。例如，改變正極紋路和負(fù)極紋路的寬度和厚度，其橫截面積即發(fā)生變化，繼而其電阻改變，從而是產(chǎn)品的功率發(fā)生變化。設(shè)計時，可根據(jù)所需達(dá)到的目標(biāo)功率，對上述參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，所述正極紋路和負(fù)極紋路厚度為0.007-0.1mm。所述正極紋路中，次正極條寬度為0.5-10mm ;所述負(fù)極紋路中，次負(fù)極條寬度為0.5_10mm。當(dāng)次正極條和次負(fù)極條的寬度和彼此之間的間距在上述范圍內(nèi)時，對進(jìn)一步保證柔性發(fā)熱片的發(fā)熱均勻性十分有利。
[0027]上述正極紋路和負(fù)極紋路可采用現(xiàn)有的各種導(dǎo)電材質(zhì)，例如導(dǎo)電金屬。優(yōu)選情況下，上述所述正極紋路和負(fù)極紋路材質(zhì)各自獨立的選自鋁、銅、銀中的一種。
[0028]上述發(fā)熱功能層中，電熱油墨的厚度可在較大范圍內(nèi)變動，優(yōu)選情況下，所述電熱油墨厚度為0.01-0.05mm。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，通過保溫層和熱輻射層將發(fā)熱功能層夾持固定，保證柔性發(fā)熱片能穩(wěn)定工作。
[0030]熱輻射層的材質(zhì)可采用常規(guī)的各種絕緣薄膜，例如所述保溫層選自聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)、玻璃纖維布、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PBT)、聚酰亞胺(PI)中的一種。
[0031]一般情況下，保溫層和熱輻射層設(shè)置于發(fā)熱功能層兩側(cè)面上?？梢砸云渲腥我庖粚訛楸貙?，另一層為熱輻射層。尤其是當(dāng)保溫層和熱輻射層采用同一材質(zhì)時。
[0032]根據(jù)本發(fā)明，為了實現(xiàn)更好的加熱效果，優(yōu)選情況下，所述保溫層的熱阻高于熱輻射層的熱阻。此時，熱量更多的沿保溫層到熱輻射層的方向上釋放，提高柔性發(fā)熱片對熱量的利用率。
[0033]實現(xiàn)上述保溫層的熱阻高于熱輻射層的熱阻的手段可以有多種，例如，可通過調(diào)節(jié)保溫層與熱輻射層之間的厚度進(jìn)行調(diào)整。通常，材料越厚，其熱阻越大。當(dāng)上述保溫層的厚度大于熱輻射層的厚度時，在一定程度上即可實現(xiàn)保溫層的熱阻高于熱輻射層的熱阻。尤其是當(dāng)保溫層和熱輻射層采用同一材質(zhì)時。本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，保溫層厚度為
0.05-1.0mm，熱輻射層厚度為0.002-0.0lmm0為更好的實現(xiàn)熱量從熱輻射層一側(cè)進(jìn)行釋放，優(yōu)選情況下，所述熱輻射層厚度為保溫層厚度的1/10。
[0034]根據(jù)本發(fā)明，上述柔性散熱片可以用于各種領(lǐng)域中，例如汽車方向盤輔助加熱或汽車座椅輔助加熱、后視鏡除霜除霧、浴室鏡子除霧、嬰兒奶瓶保溫。使用時，使熱輻射層朝向需加熱目標(biāo)體即可。
[0035]當(dāng)柔性散熱片暴露于自然環(huán)境中時，更易受到空氣中的水分等因素的影響。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述保溫層和熱輻射層連接，在保溫層和熱輻射層之間形成封閉的發(fā)熱腔，所述發(fā)熱功能層位于所述發(fā)熱腔內(nèi)；所述柔性發(fā)熱片還包括正電極引線和負(fù)電極引線，所述正電極引線與正極紋路電連接，負(fù)電極引線與負(fù)極紋路電連接；所述正電極引線和負(fù)電極弓I線均延伸至發(fā)熱腔外。
[0036]此時，作為實現(xiàn)發(fā)熱的關(guān)鍵部件，發(fā)熱功能層被密封于發(fā)熱腔內(nèi)，大大提高了其使用壽命。
[0037]本發(fā)明還提供了上述柔性發(fā)熱片的制備方法，包括:
[0038]S1、在絕緣的保溫層上設(shè)置正極紋路和負(fù)極紋路；
[0039]S2、在保溫層上的正極紋路和負(fù)極紋路之間填充電熱油墨，使電熱油墨同時與正極紋路和負(fù)極紋路電接觸，形成發(fā)熱功能層；
[0040]S3、在發(fā)熱功能層上設(shè)置絕緣的熱輻射層。
[0041]上述步驟SI中，如前所述，正極紋路和負(fù)極紋路可各自獨立的選自鋁、銅、銀中的一種。上述正極紋路和負(fù)極紋路可通過常規(guī)的各種方法制備得到，例如可采用沖切、蝕刻、印刷制備。
[0042]將成型后的正極紋路和負(fù)極紋路設(shè)置至保溫層上時，可采用現(xiàn)有的各種方法，例如可直接采用粘結(jié)劑將正極紋路和負(fù)極紋路粘結(jié)設(shè)置于保溫層上。
[0043]如所述步驟S2中所述，設(shè)置正極紋路和負(fù)極紋路后，即可在正極紋路和負(fù)極紋路之間填充電熱油墨。具體方法可采用絲網(wǎng)印刷的方式進(jìn)行填充。
[0044]上述電熱油墨為現(xiàn)有技術(shù)中公知的可在通電狀態(tài)下發(fā)熱的油墨，具體可通過商購得到。本發(fā)明中，可直接采用市售的電熱油墨即可。
[0045]最后，如所述步驟S3，將熱輻射層粘貼于發(fā)熱功能層上，即可制備得到本發(fā)明提供的柔性發(fā)熱片。
[0046]其中，對于保溫層、熱輻射層的材質(zhì)和厚度以及電熱油墨的厚度、正極紋路和負(fù)極紋路的厚度等，均如前所述。制備上述柔性發(fā)熱片時，根據(jù)所需要采用的材料和各層所需達(dá)到的目標(biāo)厚度，本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行常規(guī)調(diào)整。
[0047]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，可采用正電極引線電連接至正極紋路，采用負(fù)電極引線電連接至負(fù)極紋路。具體電連接的方法可采用焊接或通過導(dǎo)電膠進(jìn)行粘結(jié)。并且，將熱輻射層邊緣與保溫層粘貼，使保溫層和熱輻射層之間形成封閉的發(fā)熱腔，使所述發(fā)熱功能層位于所述發(fā)熱腔內(nèi)，且正電極引線和負(fù)電極弓I線均延伸至發(fā)熱腔外。
[0048]以下通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0049]實施例1
[0050]本實施例用于說明本發(fā)明公開的柔性散熱片及其制備方法。
[0051 ] 取0.1mm厚的PET薄膜作為保溫層。
[0052]在保溫層上表面粘貼0.007mm厚的金屬鋁層作為正極紋路和負(fù)極紋路