[发明专利]一种柔性电加热器制备方法及其制备的柔性电加热器

说明书

本发明公开一种柔性电加热器制备方法及其制备的柔性电加热器，制备方法过程中，首先在下绝缘封装层上沉积电热转化层，并裁切形成大小合适的预制片后，清除预制片周向边缘处的电热转化层；随后利用设计的掩膜版对预制片进行掩膜处理；并采用真空法通过掩膜版上的镀膜窗口处在电热转化层表面相对位置沉积金属层作为导电电极；最后在导电电机上焊接导线，用于连接外部电源。通过上述制备方法得到具有三层结构的柔性电加热器，且导电电极分布在电热转化层的相对两侧边缘处，可以在两导电电极之间形成均匀分布的大面积电场，使得电热转化层发热均匀，满足航天领域的加热器规格多，尺寸变化大的应用需求，适用于对电加热器封装材料要求苛刻的应用领域。

技术领域

本发明涉及航天热控技术领域，尤其涉及一种柔性电加热器制备方法及其制备的柔性电加热器。

背景技术

电加热器是航天主动热控领域重要的控温方式之一，目前航天用电加热器通常是由两层或多层电绝缘材料中间夹以单层或双层的的电热元件和引出导线所组成。电热元件通常采用锰铜、锰白铜、镍铬合金丝或经过化学腐蚀的锰铜或锰白铜合金箔制成，采用这些合金材料制备成的发热元件具有电阻温度系数小，机械性能和耐热性能，工作寿命长等优点，但这些合金丝或合金箔存在材料密度高的缺点，不利于航天器的减重，同时由于合金材料刚性较大，安装使用不方便，因此，亟待需要一种材料密度小且柔性好的电加热器来解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种柔性电加热器制备方法及其制备的柔性电加热器，以解决航天领域所采用的电加热器所用材料密度高且刚度大的缺陷和不足，确保航天器能够有效减重，同时安装使用方便。

一种柔性电加热器制备方法，通过下述步骤实现：

步骤1：在下绝缘封装层上沉积电热转化层。

步骤2：对沉积有电热转化层的下绝缘封装层进行裁切，形成需求尺寸的预制片。

步骤3：对裁切后预制片四周边缘进行清边处理，清边范围在2～20mm之间。

步骤4：利用掩膜版对预制片进行掩膜处理。

步骤5：将经掩膜处理后的预制片放入真空镀膜机，采用真空法通过掩膜面板上的矩形镀膜窗口处在电热转化层表面相对位置沉积金属层作为导电电极。

步骤6：取下掩膜版，在电热转化层表面相对位置的导电电极表面焊接导线，由导线连接外部电源。

步骤7：封装上绝缘封装层。

通过上述方法得到的柔性电加热器，为三层结构，包括上绝缘封装层、中间电热转换层与下绝缘封装层；且电热转化层与上绝缘封装层间具有导电电极。

其中，上绝缘封装层与下绝缘封装层为尺寸相同的矩形，作为柔性电加热器上下两个表面的封装层。电热转换层形状为与上下绝缘封装层相同的矩形，周向四条侧边边长分别小于上下绝缘封装层对应侧边的边长，设置于上下绝缘层装中部，周向四边分别与上下绝缘层周向四边平行。

导电电极分别位于电热转化层上表面左右两侧边缘位置，且导电电极的外缘与电热转化层边缘平齐或具有一定间距。由此可以在两导电电极之间形成均匀分布的大面积电场，使得电热转化层发热均匀，且没有任何死区，保证柔性电加热器加热温场均匀性良好，且热量利用率高。

上述导电电极连接导线，通过导线连接外部电源。

本发明的优点在于：

1)本发明柔性电加热器制备方法，可根据使用需求裁切不同尺寸和不同形状的预制片然后封装制备各种规格的柔性电加热器，适用于航天领域的加热器规格多，尺寸变化大的应用需求。

2)本发明柔性电加热器制备方法，采用预制片真空层压封装制备柔性电加热器，上下绝缘层厚度和材质可根据使用环境的特殊需求而灵活变化，适用于对电加热器封装材料要求苛刻的应用领域。