[发明专利]一种SnO2

说明书

本发明公开了一种SnO₂/改性碳纳米管复合电热薄膜及其制备方法，该复合电热薄膜包括质量比为0.005～0.01:1的改性碳纳米管及SnO₂；制法为将锡盐加入到溶剂中配制成混合溶液，加入改性后的碳纳米管搅匀，制得电热膜前驱液，将基板预热后浸入该前驱体溶液中自然成膜后，将该镀膜基板在450～550℃条件下退火10～20min，即可。本发明的复合电热膜电阻较小、发射率高、热效率优异，且化学稳定性强，能够代替现有的发热电阻或热效率不佳的发热元件；同时制法简单，节能环保，能够工业化生产。

技术领域

本发明属于电热薄膜制备领域，尤其涉及一种SnO₂/改性碳纳米管复合电热薄膜及其制备方法。

背景技术

碳纳米管是继C60之后发现的碳的又一同素异形体，其径向尺寸较小，管的外径一般在几纳米到几十纳米，管的内径更小，有的只有1nm左右；而其长度一般在微米级，长度和直径比非常大，可达103～106nm。因此，碳纳米管被认为是一种典型的一维纳米材料。碳纳米管自从被人类发现以来，就一直被誉为未来的材料，是近年来国际科学的前沿领域之一。

目前电热薄膜主要包括以下四大类型：

(1)碳系电热薄膜(CN103173003A：一种碳纳米管-水溶性聚合物复合柔性电热薄膜、制备方法及其用途；CN103545053A：透明导电薄膜的制备方法及具有该导电薄膜的CF基板的制备方法)。

(2)金属系电热薄膜(CN107257589A：一种电热薄膜材料及其制作方法；CN1213946：红外辐射电热薄膜及其生产方法；CN106039567A金属纳米线透明导电薄膜、应用金属纳米线透明导电薄膜的理疗仪及其工作方法)。

(3)半导体系电热薄膜(CN106920598A：一种在硅基底上制备氧化锡导电薄膜的方法；CN106374010A：一种纳米银复合氧化锡透明导电薄膜的制备方法)。

(4)高分子系电热薄膜(CN205080913U：导电薄膜、导电薄膜卷、感光性导电薄膜、感光性导电薄膜卷、导电膜基材及装置；CN103804704A：一种聚酰亚胺复合导电薄膜的制备方法及导电膜)。

上述碳系电热薄膜成本较高，使用温度较低；金属系电热薄膜制备方法不宜于实现工业化生产；半导体电热薄膜表面电阻较高，发射率较低；高分子系电热薄膜受本身材料限制，无法制备高温导电薄膜。

因此，现亟需一种电阻较小、发射率高、热效率优异，且成本低、节能环保的电热膜。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种电阻小、发射率高、热效率优异，且成本低、节能环保的电热薄膜；

本发明的第二目的是提供该电热薄膜的制备方法。

技术方案：本发明的SnO₂/改性碳纳米管复合电热薄膜，质量比为0.005～0.01:1的改性碳纳米管及SnO₂；其中，所述改性碳纳米管为负载金属氧化物的碳纳米管，其负载量为0.5～1:1。

本发明通过将碳纳米管先经过改性后，再与SnO₂相结合制备电热薄膜，经过改性后的碳纳米管所形成的浆料能稳定存在而少有沉淀，进而在薄膜间构建纳米桥，从而提高薄膜的电导率，增强电热薄膜的导电能力，减小电热膜的传热热阻，提高热效率。优选的，碳纳米管可为工业级多壁碳纳米管，该种碳纳米管工业生产技术成熟，价格便宜，易于实现电热膜产业化；氧化物可可为TiO₂、ZnO、CuO、Fe₂O₃或In₂O₃。

本发明制备SnO₂/改性碳纳米管复合电热薄膜的方法，包括如下步骤：