[发明专利]一种耐高温红外电热膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温红外电热膜的制备方法，属于半导体发热技术领域。

背景技术

电热膜供暖系统是区别于以散热器、空调、暖气片为代表的点式供暖系统、以发热电缆为代表的线式供暖系统，在面式供暖领域采用现代宇航技术研发的低碳供暖高科技产品。电热膜分为高温、低温电热膜。高温电热膜一般用于电子电器、军事等，如今科技生产的电热膜。低温电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。工作时以电热膜为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体和物体首先得到温暖，其综合效果优于传统的对流供暖方式。低温辐射电热膜系统由电源、温控器、连接件、绝缘层、电热膜及饰面层构成。电源经导线连通电热膜,将电能转化为热能。由于电热膜为纯电阻电路，故其转换效率高，除一小部分损失（2%），绝大部分（98%）被转化成热能。

目前，现有技术是以SnO₂为基质，以Sb₂O₂为活性剂的电热膜，在使用过程中常常发生两种现象：最高工作温度仅为450℃，使其应用范围较窄，同时红外发射率低，导致其电-热转换效率低，发热不均匀。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对SnO₂为基质，以Sb₂O₂为活性剂的电热膜，在使用过程中的最高温度仅为450℃，使其应用范围较窄，同时红外发射率低，导致其电-热转换效率低，发热不均匀，提供了一种耐高温红外电热膜的制备方法，本发明主要是将制备的正硅酸乙酯电热膜混合溶液和Al(NO₃)₃电热膜混合溶液以及电热膜金属混合溶液以一定的比例混合，在高温等条件下煅烧制得耐高温红外复合粉末，并将其与无水乙醇搅拌混合后，喷涂于升温后的玻璃管基材上即可。本发明制得的电热膜具有耐高温的性能，最高工作温度可达700℃，同时其红外发射率得以提高，提高了5～7％。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

（1）按重量份数计，选取30～65份的去离子水，15～30份质量浓度为20％的乙醇溶液、10～20份的正硅酸乙酯、5～10份的SiO₂和5～10份的MnO₂，在20～30℃温度下，以600～800r/min搅拌混合制备得正硅酸乙酯电热膜混合液备用；

（2）按重量份数计，分别选取25～60份的质量分数为20％的乙醇溶液、10～15份的Al(NO₃)₃·9H₂O、10～20份的Al₂O₃、20～40份的MgO，搅拌混合，并升温至80～90℃，待Al(NO₃)₃·9H₂O完全溶解后，停止加热并使其自然冷却至20～30℃，制备得Al(NO₃)₃电热膜混合液备用；

（3）按重量份数计，分别选取20～45份的质量浓度为20％的乙醇溶液、10～15份Mg（NO₃)₂·6H₂O、5～10份的C₄H₆O₄Zn·2H₂O、10～15份的Fe₂O₃、15～18份的的ZrO₂和15～22份的AgCl搅拌混合，并置于60～65℃水浴加热1～2h，制备得电热膜金属混合液；

（4）将上述制得的三种电热膜混合液按质量比1:1:1搅拌混合，并置于60～80℃下加热10～15min，随后继续升温至80～85℃，缓慢滴加质量浓度为20％的氨水溶液，待pH为7.0～7.2后，继续加热反应3～4h；

（5）待反应生成灰白色凝胶后，停止加热并自然冷却至20～30℃后，将其置于100℃下干燥10～12h，将干燥凝胶置于600～800℃下预烧1～2h后，按5℃/min程序升温至1200～1300℃，保温煅烧2～3h后，停止加热自然冷却并碾磨过筛，制备得80～120目的耐高温红外复合粉末；