[发明专利]一种发热效率高的电发热膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种发热效率高的电发热膜及其制备方法，属于发热材料制备技术领域。该电发热膜由电发热层、绝缘导热层、绝缘隔热层组成，电发热层由混合粉和胶粘剂混合后涂覆在电发热层基体材料上形成，混合粉是由50nm粒径以内的石墨粉、Ce粉、Y粉和Cu粉混合组成，胶粘剂是由二甲苯、二甲基酰胺、聚氨酯和聚酰亚胺高分子溶液混合组成；电发热层基体材料为聚酰亚胺，绝缘导热层是氧化铝陶瓷层。本发明的电发热膜通过导电材料进行优化，提高材料的发热效率，通过选择氧化铝陶瓷层作为对导热层，提高热传导率，采用具高热反射率的铝与绝缘层复合作为绝缘隔热层可减少热量散失，通过三个手段的结合，可以在现有技术的基础上进一步提高热效率。

【技术领域】

本发明涉及发热材料制备技术领域，具体涉及一种发热效率高的电发热膜及其制备方法。

【背景技术】

电发热膜，是由电绝缘材料与封装其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件，是近年来新兴的一种电热元件，它吸取了PTC和导电涂料两种电热元件的特点制造而成，主要用于室内取暖和环境温度保持方面，工作时将电能转化为热能，并将热能主要以辐射的形式向外传递，电发热膜相对于电热丝的发热效率已经有较大幅度的提高，但其在提高升温速度、加热温度、提高热效率、提高热传导率等方面还有待提升的空间。

【发明内容】

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种电发热膜及其制备方法，本发明的电发热膜通过导电材料进行优化，提高材料的发热效率，通过选择氧化铝陶瓷层作为对导热层，提高热传导率，采用具高热反射率的铝与绝缘层复合作为绝缘隔热层可减少热量散失，通过三个手段的结合，可以在现有技术的基础上进一步提高热效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种发热效率高的电发热膜，所述电发热膜是由电发热层和分别包覆在电发热层正反两面的绝缘导热层、绝缘隔热层组成，所述电发热层是由混合粉和胶粘剂按质量比2-3:10混合后涂覆在电发热层基体材料上形成，其中，混合粉是由50nm粒径以内的石墨粉、Ce粉、Y粉和Cu粉按质量比为12-18:2:3:6混合组成，胶粘剂是由二甲苯、二甲基酰胺、聚氨酯和聚酰亚胺高分子溶液按质量配比是1:2:1:4-6混合组成；所述电发热层基体材料为聚酰亚胺，所述绝缘导热层采用的是氧化铝陶瓷层。

优选地，所述绝缘隔热层包括聚酰亚胺柔性基底层，且在聚酰亚胺柔性基底层的一个面上镀有一层铝膜。

优选地，所述铝膜采用直流磁控溅射技术，且铝膜厚度为0.03-0.05mm。

上述发热效率高的电发热膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)电发热层浆料的制备：将50nm粒径以内的石墨粉、Ce粉、Y粉和Cu粉按质量比为12-18:2:3:6称量后混合得混合粉，然后按照混合粉与胶粘剂按质量比为2-3:10向混合粉中加入胶粘剂，充分混合、研磨，即得电发热层浆料，其中，胶粘剂是由二甲苯、二甲基酰胺、聚氨酯和聚酰亚胺高分子溶液按质量配比是1:2:1:4-6混合组成；

(2)将电发热层浆料经过涂布机涂在聚酰亚胺基体材料上，经加热烘干设备烘烤后使电发热层浸入并固化在聚酰亚胺基体材料上形成电发热膜，烘烤过程中的温度是由100℃-300℃逐渐升高的；

(3)在电发热膜上植入电极，电极用铜箔或者用铝箔；

(4)采用直流溅射技术在电发热膜涂布有电发热层浆料的一面镀上氧化铝陶瓷层；

(5)采用覆膜机在电发热层基体材料上包裹绝缘隔热层，包裹时，绝缘隔热层镀有铝膜的一面与发热层基体材料接触。

优选地，步骤(4)的具体要求为：以高纯铝为靶材，溅射的工作气体中Ar/O2的流量比为12-18:1，工作气压为1.0-3.0Pa，溅射功率为50-120W，热处理温度为200～300℃。