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      界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層及其制備方法

      文檔序號:8096567閱讀:329來源:國知局
      界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層及其制備方法
      【專利摘要】本發(fā)明涉及一種界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層及其制備方法,其特點是采用溶劑、導(dǎo)電材料、輔助劑和粘結(jié)劑組成。制備期間,將該組混合物充分攪拌,進行和漿處理,得到漿料。之后,將漿料涂布到基底上,獲取基材。最后,把基材烘干至恒重,獲取涂層。本發(fā)明的電熱涂層用于面面通電與界面發(fā)熱時,可增大發(fā)熱的有效面積,增強發(fā)熱的均勻性,使熱量高效地傳導(dǎo)輸出到特定位置,從而提高電熱元器件的整體能效。同時,該電熱涂層能在低電壓條件下(如0.5–5.0V)大面積發(fā)熱制暖,無電磁輻射,適合以電池為電源的便攜式可穿戴電熱器件產(chǎn)品,用于戶外等無固定電源的場所。
      【專利說明】界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層及其制備方法

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及一種電熱涂層及其制備方法,尤其涉及一種界面通電與界面發(fā)熱用電 熱涂層及其制備方法。

      【背景技術(shù)】
      [0002] 電致發(fā)熱技術(shù)是利用電流通過電阻絲,將電能轉(zhuǎn)化為熱能的技術(shù),通常也稱為電 熱技術(shù)?;陔娮璨牧系碾姛峒夹g(shù)經(jīng)過數(shù)百年發(fā)展,已達到相當?shù)募夹g(shù)成熟度,各類電熱產(chǎn) 品,如電熱毯、電暖器、電暖板等,在市場上受到消費者的廣泛青睞。電熱產(chǎn)品簡便易用,以 電力驅(qū)動,沒有碳排放等環(huán)境污染物,所以它們已成為現(xiàn)代生活中不可或缺的制熱采暖用 品。但是,由于本身技術(shù)特質(zhì)和工藝路線的制約,所有的電熱產(chǎn)品都面臨下列關(guān)鍵問題: 1、電熱能的傳導(dǎo)輸出效率偏低。根據(jù)焦耳定律,電能可以100%地轉(zhuǎn)化為熱能,很多電 暖產(chǎn)品的電能一熱能的轉(zhuǎn)化率也接近這一理論值。然而,電暖產(chǎn)品使用的電阻材料多為直 徑為0.1 - 5.0 mm的細絲,其產(chǎn)生的電熱能往往局限在細小的電阻絲體內(nèi),而不能高效地 輸出到需要熱量的外部環(huán)境。這容易造成電阻絲局部溫度過高,而外部環(huán)境卻不能獲得足 夠熱量的現(xiàn)象。因此,制約電熱技術(shù)能效的核心因素不是電能一熱能的轉(zhuǎn)化率,而是電熱能 的輸出傳導(dǎo)效率的高低,對此問題目前尚未找到有效的解決方法。
      [0003] 2、電磁輻射偏高。電熱產(chǎn)品多采用220 V (50 Hz)的交流電源驅(qū)動,因此產(chǎn)生的 電磁輻射往往遠高于我國《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》中規(guī)定的40 V/m和0.4 μΤ的安全數(shù)值, 且距離越近,輻射越強。研究表明,過量的電磁輻射會對人體的神經(jīng)、內(nèi)分泌、循環(huán)、生殖等 系統(tǒng)造成嚴重的影響。以電熱毯、電暖板為代表的電暖產(chǎn)品均為人們?nèi)粘I钊∨玫馁N 身物品,若其電磁輻射超標,將對消費者,尤其是孕婦、老人和幼童,產(chǎn)生明顯的傷害。
      [0004] 綜上所述,電熱技術(shù)和產(chǎn)品在日趨多樣化和成熟的同時,也面臨能效和電磁輻射 方面的問題。新一代先進電熱技術(shù)應(yīng)更為合理地使用電能,提高電熱能輸出效率,降低電磁 污染,為消費者打造節(jié)能環(huán)保、健康舒適的宜居環(huán)境。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005] 本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題,提供一種界面通電與界 面發(fā)熱用電熱涂層及其制備方法。
      [0006] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn): 界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層,包括溶劑、導(dǎo)電材料、輔助劑和粘結(jié)劑組成,其特征 在于:所述的溶劑為水、乙二醇、乙酸乙酯中的一種或幾種,所述的導(dǎo)電材料為碳粉、碳納 米管、石墨烯、鋁粉、鐵粉、銅粉和銀粉中的一種或是多種混合物,所述的輔助劑為高嶺土、 滑石粉、鈦白粉和硫酸鋇中的一種或是多種混合物,所述的粘結(jié)劑為聚四氟乙烯、聚偏氟乙 烯、羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素和丁苯橡膠中的一種或是幾種以上的混合物。
      [0007] 上述的面狀通電與面狀發(fā)熱用電熱涂層,其中:所述的溶劑的重量比為15.0%至 60. 0%,所述導(dǎo)電材料的重量百分比為30. 0%至84. 0%,所述輔助劑的重量百分比為0. 5至 5. 0%,所述粘結(jié)劑的重量百分比為0. 5%至5. Ο%。
      [0008] 進一步地,上述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層,其中:所述粘結(jié)劑的粘度為 500mPa. s 至 4000mPa. s。
      [0009] 界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層的制備方法,其特征在于包括以下步驟: 步驟①,將輔助劑、導(dǎo)電材料、適量的溶劑與粘結(jié)劑混合后充分攪拌,進行和漿處理,得 到漿料; 步驟②,將步驟①制得的漿料涂布到基底上,獲取基材; 步驟③,將步驟②制得的基材烘干至恒重,獲取涂層。
      [0010] 上述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層的制備方法,其中:所述的基底厚度為 5.0至100 Mm,所述的基底為導(dǎo)電材料,如石墨基底、鋁材基底、鐵材基底、銅材基底等。 [0011] 進一步地,上述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層的制備方法,其中:所述的步驟 ③中,采用真空烘箱進行烘干操作。
      [0012] 更進一步地,上述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層的制備方法,其中:所述的涂 層厚度為1. 〇至l〇〇〇Mm,寬度為1. 〇至60cm,長度為1. 0至100cm。
      [0013] 本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點主要體現(xiàn)在:本發(fā)明的電熱涂層用于界面通電與界面發(fā)熱 時,可增大發(fā)熱的有效面積,增強發(fā)熱的均勻性,使熱量高效地傳導(dǎo)輸出到特定位置,從而 提高電熱元器件的整體能效。同時,該電熱涂層能在低電壓條件下(如0.5 - 5.0 V)大面 積發(fā)熱制暖,無電磁輻射,適合以電池為電源的便攜式可穿戴電熱器件產(chǎn)品,用于戶外等無 固定電源的場所。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0014] 圖1是電熱涂層測試示意圖。
      [0015] 圖中各附圖標記的含義如下:

      【權(quán)利要求】
      1. 界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層,包括溶劑、導(dǎo)電材料、輔助劑和粘結(jié)劑組成,其特 征在于:所述的溶劑為水、乙二醇、乙酸乙酯中的一種或幾種,所述的導(dǎo)電材料為碳粉、碳納 米管、石墨烯、鋁粉、鐵粉、銅粉和銀粉中的一種或是多種混合物,所述的輔助劑為高嶺土、 滑石粉、鈦白粉和硫酸鋇中的一種或是多種混合物,所述的粘結(jié)劑為聚四氟乙烯、聚偏氟乙 烯、羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素和丁苯橡膠中的一種或是幾種的混合物。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層,其特征在于:所述的溶劑 的重量比為15. 0%至60. 0%,所述導(dǎo)電材料的重量百分比為30. 0%至84. 0%,所述輔助劑的 重量百分比為〇. 5至5. 0%,所述粘結(jié)劑的重量百分比為0. 5%至5. 0%。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層,其特征在于:所述粘結(jié)劑 的粘度為 500mPa. s 至 4000mPa. s。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層的制備方法,其特征在于包 括以下步驟: 步驟①,將輔助劑、導(dǎo)電材料、適量的水與粘結(jié)劑混合后充分攪拌,進行和漿處理,得到 漿料; 步驟②,將步驟①制得的漿料涂布到金屬基底上,獲取基材; 步驟③,將步驟②制得的基材烘干至恒重,獲取涂層。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層的制備方法,其特征在于: 所述的基底厚度為5. 0至100 Mm,所述的基底為導(dǎo)電材料,如石墨基底、鋁材基底、鐵材基 底、銅材基底等。
      6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層的制備方法,其特征在于: 所述的步驟③中,采用真空烘箱進行烘干操作。
      7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的界面通電與界面發(fā)熱用電熱涂層的制備方法,其特征在于: 所述的涂層厚度為1. 〇至1000 Mm,寬度為1. 〇至60cm,長度為1. 0至100 cm。
      【文檔編號】H05B3/10GK104270838SQ201410457524
      【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
      【發(fā)明者】謝賢寧, 林群, 張順中, 劉穎丹 申請人:蘇州容電儲能科技有限公司
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