[发明专利]一种薄膜加热器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，尤其涉及一种薄膜加热器及其制备方法。

背景技术

柔性薄膜加热器是一类通过在回路上施加电压来控制柔性线路板产生的功率，功率的一部分转换为热效应，从而达到给物体加热目的的加热器。

现有技术中，柔性薄膜加热器主要是以金属导线做成回路，通过在回路上施加电压，来控制柔性线路板产生的功率。柔性薄膜加热器不仅对金属导线的要求高，而且对生产和使用环境也有严格的要求，生产工艺过于繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、使用简便的薄膜加热器及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种薄膜加热器的制备方法，包含如下步骤：

在基底上设置一层碳纳米管溶液涂层，得到涂层基底；

对所述涂层基底进行水洗，得到洗涤后的涂层基底；

使用硝酸溶液对所述洗涤后的涂层基底进行处理，得到导电薄膜基底；

在所述导电薄膜基底上设置一对电极，得到薄膜加热器。

优选的，所述基底为聚对苯二甲酸乙二醇酯基底或聚酰亚胺基底。

优选的，所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

优选的，所述单壁碳纳米管的外径≤2nm，长度为5～30μm。

优选的，所述碳纳米管溶液包含碳纳米管、分散剂和水；

所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。

优选的，所述碳纳米管和分散剂的质量比为(8～12):1；

所述碳纳米管在碳纳米管溶液中的浓度为0.05～0.2mg/mL。

优选的，所述在基底上设置一层碳纳米管溶液涂层的过程在惰性气氛下进行，所述基底的温度为101～110℃。

优选的，所述电极为铜导电胶或银导电胶。

本发明还提供了一种上述技术方案任意一项所述的制备方法得到的薄膜加热器，包含基底、设置于所述基底表面的碳纳米管导电薄膜，以及设置于所述碳纳米管导电薄膜表面的一对电极。

本发明提供了一种薄膜加热器的制备方法，包含如下步骤：在基底上设置一层碳纳米管溶液涂层，得到涂层基底；对所述涂层基底进行水洗，得到洗涤后的涂层基底；使用硝酸溶液对所述洗涤后的涂层基底进行处理，得到导电薄膜基底；在所述导电薄膜基底上设置一对电极，得到薄膜加热器。本发明提供的薄膜加热器的制备方法简单，使用简便。

本发明还提供了一种上述技术方案任意一项所述的制备方法得到的薄膜加热器，包含基底、设置于所述基底表面的碳纳米管导电薄膜，以及设置于所述碳纳米管导电薄膜表面的一对电极。本发明提供的薄膜加热器能够以平面的形式或者曲面的形式进行使用，且具有高透光性、升温速率快和面电阻低的特点，在透光度大于70％时，面电阻低至94.7Ω/sq；在35V电压下，加热器升温速率高达6.1℃/s。

附图说明

图1为实施例1制备薄膜加热器的流程示意图；

图2为实施例1对薄膜加热器的加压示意图；

图3为实施例1中平面加热的传热示意图；

图4为实施例1薄膜加热器在不同电压下薄膜表面的升温曲线；

图5为50℃蒸馏水的降温曲线；

图6为60℃蒸馏水的降温曲线；

图7为不同状态的薄膜加热器的SEM图像，其中a为省略硝酸处理得到的薄膜加热器的SEM图像，b为省略硝酸处理前的水洗过程得到的薄膜加热器的SEM图像，c为实施例1得到的薄膜加热器的SEM图像；

图8为实施例3中曲面加热的传热示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种薄膜加热器的制备方法，包含如下步骤：

在基底上设置一层碳纳米管溶液涂层，得到涂层基底；

对所述涂层基底进行水洗，得到洗涤后的涂层基底；

使用硝酸溶液对所述洗涤后的涂层基底进行处理，得到导电薄膜基底；

在所述导电薄膜基底上设置一对电极，得到薄膜加热器。

本发明在基底上设置一层碳纳米管溶液涂层，得到涂层基底。在本发明中，所述基底优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯基底或聚酰亚胺基底。本发明对所述聚对苯二甲酸乙二醇酯基底和聚酰亚胺基底的来源没有任何的特殊要求，采用本领域技术人员所常用的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底和聚酰亚胺基底即可。本发明对所述基底的厚度没有任何的特殊要求，根据具体的工艺要求进行设置即可。