[发明专利]一种电热膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电热材料的制备方法，特别涉及一种电热膜的制备方法。

背景技术

在使用电热涂层材料通过丝网印刷制造高分子电热膜(片，板)时，在制备过程中经常会遇到几个困难。其一是如何根据产品的技术要求(电阻，轮廓尺寸和接电位置)，设计导电网络图；其二是如何根据所使用的电热涂层材料的技术参数(方块电阻或称方阻)来规范设计与制造工艺，印制电热涂层。其三是如何面对市电(220-230伏)的高电压带来的困扰。相当长一段时间还没有摆脱使用电源变压器的需要，这一点给新产品的研发和生产带来了很大的限制。

首先是设计过程的盲目性。在实际实施过程中，较好处理的是根据产品要求的轮廓尺寸和接电位置进行设计。而对于产品电阻的要求则只能依靠多次试验来接近所要求的技术指标，设计的盲目性很大。

其次是制造过程的盲目性。这种盲目性源于理性设计对实际制造的偏离，源于对电热涂层材料的认识不足。如果是使用自配的电热涂层材料则是通过增减导电组份，一次次地调整配方来满足产品的技术要求。在使用从市场采购的电热涂层材料时，其技术指标只不过用作采购时的参考。还做不到用电热涂层材料的技术指标来引领设计与制造工作。

在人们使用低电压发热产品的同时，早就想把在低压电源上用得很好的电热产品推广用在自己的日常生活中。可是要从低电压转变到高电压，从安全电压转变到市电(220-230伏)不是一个顺利和方便的过程。至少必须配备一个沉甸甸的电源变压器，极不方便，又费钱。这就阻碍了高分子电热膜(片、板)技术在更大范围内推广应用，阻碍了人们实现自己的合理需求与良好愿望。

发明内容

本发明的目的是提供利用电热涂层材料的方阻和根据目标产品的外部特性和内部特性来制备电热膜(原片，即未安装接电极的电热膜加热片)的方法。

本发明推荐一种电热膜的制备方法，它包括以下若干步骤：

1、确定执行目标或需要完成任务的技术指标及其数量。在本项目中，它们是目标产品的参考电阻和工作电压。用I＝U/R_参算出该产品的起始(工作)电流I。

2、根据用于目标产品的电热涂层材料的方阻和该产品的工作电压，用I＝U/R_方算出方块电热膜的起始(工作)电流I′。

3、计算目标产品需用方块电热膜的数量n，n＝I/I′，并以此作为设计目标产品的基准。

4、在目标产品的轮廓尺寸范围内布置接电位置；从接电两极各引出一条导电线路，彼此之间相互平行交错，好似相互穿插的两把发梳，购成导电网络；其中导电线路的长度为w，导电线路的间距为L，(1)当L＞w，n＝L/w，(1)当L＜w，n＝w/L；完成电脑平面设计，发出菲林片供制版用。

5、在目标产品的轮廓尺寸范围内填充代表电热涂层材料的黑色，完成电脑平面设计，发出菲林片供制版用。注意尺寸递减，目标产品略小于伴热对象，导电网络略小于目标产品，电热涂层的填充范围略小于导电网络。

6、在丝网印刷机上，以高性能耐热膜(片、板)为基底，用导电银浆印制第4款设计的导电线路(网络)，并进行热处理。

7、在丝网印刷机上，以第6款产生的银浆片为基底，用电热涂层材料印制第5款设计的电热涂层，并进行热处理。

8、测定第7款试制过程中得到的试产品，与第1款确定的技术指标相比较。如果彼此不符合，则回到第4，5款修改设计，适当调整需用方块电热膜的数量(n)，重复第6、7款的制备过程，直到测定技术参数符合第1款确定的技术指标。

上述技术步骤突出了技术理念中的一个关键。核心的问题是如何认识和用好构成电热膜的电热涂层材料及其方阻。通常导电涂料的用户中，制造印刷线路板者关心的是导电。而导电对导电材料是不存在认识，设计和使用的困难的。制造电热产品者关心的是导电后的生热。而要掌握电热转换就不能不更多的熟悉电热涂层材料及其方阻。但是，对电热涂层材料及其方阻的认识不足，以及不具备测试电热涂层材料方阻的条件则增加了这一方面的困难。而本发明正是合理而有效的利用了电热涂层材料的这一重要的方块电阻或称方阻的这一物理特性。方块电阻或称方阻是从半导体物理借用过来的。在分析PN结薄层的物理性质时对于矩形截面给出其电阻R值为：

          R＝ρ×L/(w×δ)

其中：ρ为材料电阻率；L，w，δ分别为材料的长，宽和厚度。

整理上式：R＝(ρ/δ)×(L/w)

当材料的长度与宽度相等时，即：L＝w。则有：R＝(ρ/δ)。此时R＝(ρ/δ)即R(方阻)＝(ρ/δ)，则有材料电阻R＝n(ρ/δ)。请注意，这里并没有限定L或w的大小。