CN101227769A - 软体电光转换面发射体的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种软体电光转换面发射体的制造方法，共特征在于具体实施步骤分三步完成；第一步是液态多级纳米触媒、多导体复合浆料的制备；按重量百分比选择如下原料：水：40～80，液态水晶：0～10，电气石：1～10，碳粉：2～10，碳素纳米管：0～5，复合树脂：5～40，弹性橡胶：2～10，二氧化锗：0～5，氧化锆：0～3，石蜡：1～15，其它：0～3。第二步是将上述纳米级浆料涂敷在与导线混编在一起的可吸水的材料上；首先选择吸水并且耐温的材料，植入可以导电的电极，植入方法可以采用编织、嵌入、缝入等手段。第三步是按需求而定，将植物纤维或电磁波吸附材料及绝缘保护膜一起复合成型，最后制成上述的电光转换面发射体。本发明工艺简单，效果显著。

Description

软体电光转换面发射体的制造方法

技术领域

本发明涉及一种发射体的制造方法，特别涉及一种软体电光转换面发射体的制造方法。

背景技术

目前，市场上普遍应用于电力、电器、医疗等产业。随着科技的进步，现有产品的应用已经远远不能满足市场的需求。根据国内外各户的需求，为拓展应用范围，提高该产品的科技含量，增加其附加值势在必行。

实践证明，通常在利用电热能量时，采用的一般是镍铬电热丝或者是其他的导电线、导电管等导电物体。这样的发热材料是通过电流使导电材料发热。时常会发生烫伤等事故，发热体自身也经常面临断线的状况。由于加热形式属于线性加热，会造成加热面不均匀，能源的浪费大。以德国、美国为代表碳素纤维(碳素电缆)发热材料，在一定范围内得到了应用，但是由于价格高，能量消耗大，无法按人为的设定产生对人体有益的波段，连接难等问题，在应用上很难获得更大的应用空间。

近年来在国外出现了一些面状发热体，主要采用的技术是将可导电的碳粉均匀地喷涂(或印刷)在塑料极板之上，而后用绝缘保护板或树脂材料贴膜保护。虽然取得了一定的进步，电能的利用有了很大的提高；但同时也遇到很多疑难问题，如：电极端子的连接苛刻；施工难度大；耐压性能差；一点点局部的损伤就会导致整片发热体的报废等，最致命还是塑料极板自身的老化，当电能连续不断地施加在塑料极板(薄膜)上时，面发热体在释放热能的同时，自身也在氧化，最终导致其发热体的功能失效。

随之出现的改进型面发热体，是将油性导电碳素原料涂敷在无纺布或棉布之上，虽然解决上述的问题；但是新的问题由出现了许多，比如：油性涂料的毒素问题；环境污染问题；易燃、爆炸问题；发热面局部温度过高问题等。虽然导入PTC(温度自动调控功能)，但是受到导电涂料的制限，无法实现温度自动调控功能的有效应用。

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种工艺简单、效果显著、应用广泛的软体电光转换面发射体的制造方法。

为了实现上述目的本发明所采取的技术方案是：一种软体电光转换面发射体的制造方法，其特征在于具体实施步骤分三步完成；

第一步是液态多级纳米触媒、多导体复合浆料的制备；按重量百分比计，选择如下原料均匀混合：

水          40～80    为纯水；

液态水晶    0～10     为30纳米～2微米；

电气石      1～10     为200纳米～1微米；

碳粉        2～10     为60纳米～5微米；

碳素纳米管  0～5      为8～27纳米；

复合树脂    5～40     为熔点70℃；

弹性橡胶    2～10     为光感应温度60℃；

二氧化锗    0～5      为200纳米以下；

氧化锆      0～3      为200纳米以下；

石蜡        1～15     为水乳液；

其它        0～3；

第二步是将上述纳米浆料涂敷在与导线混编在一起的可吸水的材料之上；

首先选择可以吸水并且耐温的材料，植入可以导电的电极，植入方法采用编织、嵌入或缝入等手段；

满足条件如下：

(1)导线是可伸缩型，柔韧却不会被拉断，可以随着光温的增加而变化；

(2)导线是镀有不易被氧化的贵金属镀层；

(3)面基材料是具有高吸水能力的基材，如：棉、丝、吸水纸等；

(4)面基材料应100％的洁净，不含任何杂物及油脂；

(5)面基材料是不能有任何疵点的面基材料；

(6)在挂浆前，要保证多导体复合浆料的均一性，实施高速搅拌到规定的浓度；

(7)成型过程利用蒸汽滚轮加热烫平褶皱，纯水溶型浆料，采用单槽或双槽挂浆，设有挤压滚轮挤压，一是节约浆料，二是布浆均匀，将干燥调整到不粘滚轮的程度，适当加热浆料，以保证质量的稳定，最后成卷；

(8)要保证温度在130℃的恒温环境；

(9)要掌握好固化反应时间，最佳时间为3～10分钟；

第三步是按需求而定，将植物纤维、PCT保护纸、电磁波吸附材料、生育光线反射材料及绝缘保护膜一起复合成型，最后制成上述的电光转换面发射体。

原理说明：

电光转换面发射体简称为黑体纤维，其黑体纤维的制造是以半导体基材-碳素纳米材料、弹性载体、远红外发射材料等按一定的比例制备成电光转换剂，该转换剂为纯水溶型素材，保有强力的抗氧化性能，当电流(电势、电压)导入由该电光转换剂制成的软体面基发射体上时，可将其电能转变成生命光线(生育光线)能量，其有效转换率大于97％，波长4～16微米。

由于采用了弹性载体，其弹性的伸缩性能可通过光温的强弱来实现，利用这个原理，将碳素纳米材料与弹性载体等物质混合为一体，均匀地分散到编有导电电极的软体吸水材料上，形成连续的导体材料。当对该连续导体材料通入电流时，均匀分散在软体吸水材料上的(纳米)碳素粒子便会发射出远红外线光波，其光波加热了连续导体材料，由此使连续的导体材料逐渐膨胀，当光波温度达到设定温度以上时，该连续导体材料随即转变成了间断式导体，最终变成绝缘体，中断电流。当温度下降后间断式的导体又回到原来的状态即连续型导体。这样、只要我们任意地设定好所需要的光温范围；就可实现光温发射的自动控制工艺。

再有，电光转换剂(即：多导体复合浆料)中含有二氧化锗、氧化锆、电气石、水晶等关键材料。为发射波长4～16微米的远红外线波段，起到了十分重要的促进作用。该段波长被公认为生命光线(也称为生育光线)，由于生命光线不对空气加热，只对生命体、水、有形物质加热，所以可把空气所消耗的能源节省下来，为高效节能开创了新路。

由于生命光线可使水分子、蛋白质等物质产生共鸣吸收，所以为今后人类有效利用电能转化成生物能量的利用，提出了新的技术方案。

本发明的有益效果是：

研制成任意形状(形式)的软体发射体；

可同时发射生育光线、负离子、热能波；

可实现光合作用的人工再现(可用于水、空气、土壤、真空中)；

在开放空气中实施能量传递，可实现切断空气的热能损耗；(高效节能新材料)；

可通过生物回热反应，应用于防盗系统，实现高机能防盗；

可将有害的电磁波转化成无害的热能释放。

本发明解决了多年来一直无法解决的难题，利用光温起到PTC(温度自动调控)控制功能的实现，这样有效地解决了面控的难关，无论是全面还是局部的过热，本发明的光控PTC都可起到至关重要的自控作用。

将电能几乎全部转化为生育光线的新工艺，是人类在有效利用电能方面上的一个创举，为人工利用光合作用提出了一个全新的方法。我们可以通过把黑体纤维放入土壤中，通入少量的电源，这样来自于黑体纤维发射体的生育光线，可以活化水源、土壤、土壤生物、蛋白质、微量元素等物质，从而使植物生长发挥了活力，对农业的增收增产起到了巨大的作用。

本发明实现了杜绝空气吸收热量的现象，使能量可以高效地被人类所利用。通过跟踪实验表明，在室温3℃情况下，对一个房间试用了地板式光转换加热，两个小时过后房间已经达到了舒适的温度，其中包含了光温，此时的温度通过远红外测试法测量达到了16℃，接着我们测试了房间不同高度的温度，发现从距地面10公分处一直到房间顶部240公分高度的地方，温度一直保持在16℃范围。这个实验说明黑体纤维发射体发出的生育光线不对空气加热，也不会产生自热循环的过程，由此一个温暖舒适不卷尘埃的空间出现了。

切断空气的吸热可以被认为是人类一个重大的发现与进步，众所周知我们所使用的电能来之不易，是耗费了大量的化石燃料而获得的。如何高效地利用电能是全球性的重要课题，减少温室效应是人类必须关注的事实，本发明为人类高效节能、减少温室效应提出了一个新的技术方案及实施的方法。

在寒冷地区生活的人们时刻受到寒冷气候及冰雪的威胁；本发明的电光转换面发射体为寒冷地带的人们带来了生机。我们在日本的北海道地区作了一些尝试性的实验，从而惊异地发现，在开放的空间地带，用两米厚的积雪将电光转换面发射体加在中间，在通入电源1～2个小时后，积雪全部融化；其他的发热体是不可能达到此效果的。今后将在包括机场跑道、高速公路、停车场、桥梁等方面，实现全方位的应用。此外该项发明还将对发酵业、农业、环保业起到不可估量的作用。

该发明方法工艺简单，具有显著的实用性，制成产品性能优良，节能效果突出，性能安全可靠；不但可在电业、电子业、精密仪器、环境保护业、食品工业、道路建设业、基础设施、农业等领域使用，还可扩展军事、科技、生命科学、公共安全(安全环境和紧急环境)、电力、医疗器械等，应用范围非常广泛。

附图说明

图1是高电压挂浆工艺流程示意图；

图2是低电压挂浆工艺流程示意图；

图3是软体发射基材构造示意图；

图中：A表示可伸缩型电极导线的编织状态，C表示电光能量转换导体(软体吸水材料)，E表示输入的电能，D表示转化后的生育光线；

图4是成品例1构造断面示意图；

图中：B表示通电用电极，1表示电光转换面发射体，2表示PTC保护用导光纸，3表示植物纤维或电磁波吸附材料，4表示绝缘材料；

图5是成品例2构造断面示意图；

图中：B表示通电用电极，1表示电光转换面发射体，2表示PTC保护用导光胶带纸，3表示PP绝缘材料；

图6黑体纤维生产工艺流程示意图。

具体实施方式

参见图1～图6，一种软体电光转换面发射体的制造方法，其特征在于具体实施步骤分三步完成；

第一步是液态多级纳米触媒、多导体复合浆料的制备；按重量百分比计，选择如下原料：

水          40～80   为纯水；

液态水晶    0～10    为30纳米～2微米；

电气石      1～10    为200纳米～1微米；

碳粉        2～10    为60纳米～5微米；

碳素纳米管  0～5     为8～27纳米；

复合树脂    5～40    为熔点70℃；

弹性橡胶    2～10    为光感应温度60℃；

二氧化锗    0～5     为200纳米以下；

氧化锆      0～3     为200纳米以下；

石蜡        1～15    为水乳液；

其它        0～3；

第二步是将上述纳米浆料涂敷在与导线混编在一起的可吸水的材料之上；

首先选择可以吸水并且耐温的材料，植入可以导电的电极，植入方法可以采用编织、嵌入或缝入等手段；

满足条件如下：

(1)导线是可伸缩型，柔韧却不会被拉断，可以随着光温的增加而变化；

(2)导线是镀有不易被氧化的贵金属镀层；

(3)面基材料是具有高吸水能力的基材，如：棉、丝、吸水纸等；

(4)面基材料应100％洁净，不含任何杂物及油脂；

(5)面基材料是不能有任何疵点的面基材料；

(6)在挂浆前，要保证多导体复合浆料的均一性，实施高速搅拌到规定的浓度；

(7)成型过程参见挂浆工艺流程示意图1、图2：

利用蒸汽滚轮加热烫平褶皱，纯水溶型浆料，最好使用双槽式挂浆，设有挤压滚轮，一是节约浆料，二是布浆均匀，将干燥调整到不粘滚轮的程度，适当加热浆料，以保证质量的稳定，最后成卷；

(8)要保证温度在130℃的恒温环境；

(9)要掌握好固化反应时间，最佳时间为3～10分钟；

第三步是按需求而定，将植物纤维、PCT保护纸、电磁波吸附材料、生育光线反射材料及绝缘保扩膜一起复合成型，最后制成上述的电光转换面发射体。

较佳实施例参见图6，实施步骤包括：进行棉纱筛选、脱脂干燥，镀银缆线分股、配机拉直上轴，然后进行混编；再进行检验电极测试、脱脂干燥、碳素纳米浆的配制、乳化、当量配比、沾浆处理；原料配制、印制保护膜；最后进行压模、定型、组装。

首先是制作多导体复合浆料：

a).生成液态远红外线发射液(重量百分比)

取：水      62.05    为纯水；

液态水晶    2.5      为30纳米；

电气石      1.5      为200纳米；

二氧化锗    1.0      为200纳米以下；

氧化锆      2.0      为200纳米以下；

氧化钾      0.5

界面活性剂  0.1

将温度调整到70℃左右，实施450G高度分散。(G：重力加速度)制成第一液。

b).当第一液温度降至55℃时：

取：碳粉    4.0     为60纳米～5微米；

复合树脂    18.0    为熔点70℃；

橡胶        2.0     为光感应温度60℃；

石蜡        6.0     为水乳液；

实施300G高度分散搅拌；

制成第二液；

c).当第二液温度降至35℃，且粘度稳定后：

取：碳素纳米管     0.35      为27纳米；

分散在第二液中，冷却后即成为：多导体复合浆料。

第二步是选用特制的编入导电电极的对称纯棉布基，利用上述的多导体复合浆料，实施下述步骤：

a).整编布基-去皱、去飞花、检查疵点、查断线；

b).预烘干-去除湿气、确保高吸水率、混编布基的预热；

c).挂浆作业-按设计标准实施沾浆，严格控制压力与间隙；

d).初级烘干-采用高效的红外线干燥，将沾浆后布基的含水率烘干到60％左右；

e).实质性烘干固化-将脱水到60％左右的黑体纤维，送入一个隧道式干燥炉，实施3分钟以上的干燥过程，干燥温度保持在90～130℃；

f).冷却成型-在设备的未端装有降温用的滚筒，要保证有足够的时间降温。

第三步是将经上述两步工序制成的黑体纤维基材实施压膜工序；在合膜之前需要严格的质量检查，并按阻值的不同实施分类，根据类别不同进行不同用途的合膜。

a).地板用：采用一般生活防水型PP膜，实行对粘合膜；

b).农业用：采用可高度防水型PE膜，实行热压膜成型；

c).工业用：采用高品质氟素树脂(耐高温)，实行超声波压膜成型；

d).道路用：采用可高度防水型PET膜，实行热压膜成型；

e).医疗用：采用高品质硅胶树脂，实施化学合膜成型；

f).专业用：采用耐温玻璃、玻璃钢、大理石、断热材料等，都可进行相应的复合成型。

由上述工艺方法制成的黑体纤维，即是本发明实施方法的具体体现。

上述参照实施例对该软体电光转换面发射体的制造方法的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可根据限定范围例举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种软体电光转换面发射体的制造方法，其特征在于具体实施步骤分三步完成；

第一步是液态多级纳米触媒、多导体复合浆料的制备；按重量百分比计，选择如下原料均匀混合：

水          40～80      为纯水；

液态水晶    0～10       为30纳米～2微米；

电气石      1～10       为200纳米～1微米；

碳粉        2～10       为60纳米～5微米；

碳素纳米管  0～5        为8～27纳米；

复合树脂    5～40       为熔点70℃；

弹性橡胶    2～10       为光感应温度60℃；

二氧化锗    0～5        为200纳米以下；

氧化锆      0～3        为200纳米以下；

石蜡        1～15       为水乳液；

其它        0～3；

第二步是将上述纳米浆料涂敷在与导线混编在一起的可吸水的材料之上；

首先选择吸水并且耐温的材料，植入可以导电的电极，植入方法采用编织、嵌入或缝入手段；

满足条件如下：

(1)导线是可伸缩型，柔韧却不会被拉断，可以随着光温的增加而变化；

(2)导线是镀有不易被氧化的贵金属镀层；

(3)面基材料是具有高吸水能力的基材，如：棉、丝、吸水纸等；

(4)面基材料应100％的洁净，不含任何杂物及油脂；

(5)面基材料是不能有任何疵点的面基材料；

(6)在挂浆前，要保证多导体复合浆料的均一性，实施高速搅拌到形成均匀的混合液；

(7)成型过程利用蒸汽滚轮加热烫平褶皱，纯水溶型浆料，采用单槽或双槽挂浆，设有挤压滚轮挤压，一是节约浆料，二是布浆均匀，将干燥调整到不粘滚轮的程度，适当加热浆料，以保证质量的稳定，最后成卷；

(8)要保证温度在130℃的恒温环境；

(9)要掌握好固化反应时间，最佳时间3～15分钟；

第三步是按需求而定，将植物纤维、PCT保护纸、电磁波吸附材料、生育光线反射材料及绝缘保护膜一起复合成型，最后制成上述的电光转换面发射体。

Images