CN103491660B - 涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃及其制备方法和供暖模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃,其包括玻璃基板、高温烧结于玻璃基板上的无机装饰釉层、涂抹于无机装饰釉层上的面状无机电阻厚膜、使无机电阻厚膜连接于电路中的电极及用于连接电源引线的引线端头,引线端头与电极电性连接,电极与无机电阻厚膜电性连接,无机电阻厚膜高温烧结于玻璃基板上,所述无机电阻厚膜,包括石墨粉、氧化铋、氧化硼、二氧化硅、三氧化二锑、氧化锌及碳酸锶等,解决了现有技术中玻璃供暖产品存在的玻璃装饰釉层氧化褪色、脱落、有异味、玻璃局部过热而炸裂、玻璃与发热体之间的胶粘层老化分层、产品价格昂贵的问题。本发明还提供一种暖墙玻璃的制备方法及应用该暖墙玻璃的供暖模块。
Description
技术领域
本发明属于建筑装饰供暖领域,尤其涉及一种涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃及其制备方法和供暖模块。
背景技术
目前,国内外建筑装饰供暖,主要采用以下几种供暖方式:
1、集中锅炉烧煤、烧油供暖:缺点是基础投资大,占地面积大,浪费土地资源,对环境污染严重,PM2.5数据值超标,热感不舒适,无法分户计量,收费难,日常维护费用高,常有“跑、冒、滴、漏”现象,各级政府已经明文规定不鼓励集中供暖和再建锅炉房。
2、家装小锅炉热水循环系统、低温辐射电热膜、电热地缆、碳纤维发热板等供暖方式:政府鼓励并积极推进上述新型分户电供暖方式,环保节能、热感舒适,计量收费简单方便。但是,低温辐射电热膜、电热地缆、碳纤维发热板、家装锅炉热水循环系统等供暖方式,均存在土建工程量大,热水管易漏水,地热地板易变形,维修不方便,施工工艺复杂,占用空间大,对装修附件材料要求高,需要二次装修,装修成本高等缺陷。
3、近几年流行的玻璃电供暖产品,表面为单片低温彩晶玻璃、艺术玻璃、镜面等面饰材料,在面板背面加贴或机械性压接碳纤发热板、聚酯(低温碳膜、合金片)发热板、聚酰亚胺发热板、硅橡胶发热板、PVC发热线、硅胶发热线、云母发热板、碳纤发热线等复合结构为热源的发热体。其产品缺陷在于:长期工作,低温彩晶钢化玻璃内表面装饰釉层为有机材料制作,耐温低,长期高温易氧化褪色、涂层易脱落、温度不均匀、有异味;由于产品为“线性”热源加热结构,且玻璃为热的不良导体,在制备有发热线的地方,温度很高,造成玻璃局部膨胀系数过大而产生玻璃炸裂等异常情况发生;由于产品为复合结构,玻璃载体与发热体采用胶粘结构,长期高温中间胶粘层容易老化分层,局部起泡,造成玻璃与发热体老化分层而产生空气热阻而导致火灾、产品老化过快、玻璃炸裂等隐患;传统无机发热玻璃由贵金属材料制作,价格昂贵,难以推广。
以上系列供暖技术对于科技高度发展的今天,显然有些落后和不适用。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种带有无机电阻厚膜的暖墙玻璃,旨在解决现有技术中玻璃供暖产品存在的玻璃装饰釉层氧化褪色、脱落、有异味、玻璃局部过热而炸裂、玻璃与发热体之间的胶粘层老化分层、产品价格昂贵,难以推广的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃,其包括玻璃基板、高温烧结于所述玻璃基板的一表面上的无机装饰釉层、涂抹于所述无机装饰釉层上的面状无机电阻厚膜、使所述无机电阻厚膜连接于电路中的电极及用于连接电源引线的引线端头,所述引线端头与所述电极电性连接,所述电极与所述无机电阻厚膜电性连接,所述无机电阻厚膜高温烧结于所述玻璃基板上,所述无机电阻厚膜,包括如下重量分数的组分:
进一步地,所述氧化铋的重量分数为70-75份。
本发明实施例的另一目在于提供一种上述涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的制备方法,其包括如下步骤:
S1)提供玻璃基板;
S2)于所述玻璃基板上的无机印刷装饰釉层并烘干;
S3)于所述玻璃基板的无机装饰釉层上依次印刷所述电极、所述引线端头及所述无机电阻厚膜,并使所述引线端头与所述电极电性连接,所述无机电阻厚膜与所述电极电性连接;
S4)对印刷有所述电极、所述引线端头、所述无机电阻厚膜及所述无机装饰釉层的玻璃基板进行钢化烧结处理。
进一步地,于步骤S3)中,还包括制备所述无机电阻厚膜的步骤a),其包括如下步骤:
按重量配比提供所述石墨粉、氧化铋、氧化硼、二氧化硅、三氧化二锑、氧化锌及碳酸锶;
将所述氧化铋、氧化硼、二氧化硅、三氧化二锑、氧化锌及碳酸锶加热熔融,冷却后将熔融物研磨至350目以下,加入所述石墨粉混合,得到第一混合物;
将所述第一混合物与有机载体按重量比为65-80:20-35混合,得到第二混合物;
将所述第二混合物涂布于所述玻璃基板上得到无机电阻厚膜。
进一步地,所述无机电阻厚膜的氧化铋的重量分数为70-75份。
进一步地,所述氧化铋、所述氧化硼、所述二氧化硅、所述三氧化二锑、所述氧化锌及所述碳酸锶加热熔融的温度为900-1200℃。
进一步地,于步骤S4)中,所述钢化烧结的温度为400-700℃。
进一步地,所述有机载体包括如下重量百分比的组分:
松油醇 85-95%
乙基纤维素 5-15%。
本发明实施例的再一目的在于提供一种供暖模块,其包括上述涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃、贴于所述玻璃基板上并覆盖所述装饰釉层、所述无机电阻厚膜、所述电极及所述引线端头的绝缘防爆云母片、连接于所述电源引线上的温控器及熔断器、框架及依次设置于所述涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的后部的防火阻燃隔热棉及后挡板,所述框架围设于所述涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的四周,所述后挡板的四周部安装于所述框架的四周,所述防火阻燃隔热棉夹置于所述后挡板与所述云母片之间。
进一步地,所述框架与所述涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃之间设置有减震胶垫,所述云母片的背面贴有隔热反光铝箔。
本发明实施例的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃、制备方法及供暖模块至少具有如下优点:
1、本发明的暖墙玻璃的无机电阻厚膜是“面状”发热体,其发热面积是传统产品“线性”发热体面积的数倍,降低了发热体的单位功率密度,即降低了玻璃载体的膨胀系数,从而解决了玻璃易炸裂问题。
2、本发明的暖墙玻璃的无机装饰釉层采用高温烧结工艺形成于玻璃基板上,该无机装饰釉层具有陶瓷、玻璃特性的无机非金属材料制作,不氧化、不褪色。从而解决了玻璃易褪色问题。
3、传统产品是玻璃载体与发热体采用胶粘结构,胶层易老化,局部起泡、分层、电阻衰减、温度不均匀问题。本发明暖墙玻璃的无机电阻厚膜采用丝网印刷工艺且施以高温烧结工艺,而将发热体与玻璃载体永久制成一体化结构,具有不分层、不起泡、传热快、温度均匀、电阻稳定等特点。
4、传统无机发热玻璃由贵金属材料制作,价格昂贵,且“线性”加热,使用温度低(大约在40℃-50℃范围内)。本发明暖墙玻璃的无机电阻厚膜采用普通廉价的陶瓷、玻璃、石墨等非金属材料制作,从而降低了材料成本。
5、本发明应用的无机电阻厚膜,通过使用氧化铋作为骨架材料,再配合使用氧化硼、二氧化硅、氧化锌、三氧化二锑及碳酸锶等组分,既实现了无机电阻厚膜的性能,同时,相对于现有无机电阻厚膜实现氧化铅的零含量,防止了人们在使用无机电阻厚膜时铅中毒和对环境的污染;而且,由于氧化铋的使用,使无机电阻厚膜的使用温度大大提高,扩大了无机电阻厚膜的使用范围。
附图说明
图1是本发明实施例提供的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的结构图。
图2是图1的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的纵截面图。
图3是图1的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的制备方法的步骤图。
图4是应用图1的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的供暖模块的后视图。
图5是图4的供暖模块的立体分解图。
图6是图4的供暖模块沿线A-A的剖视局部放大图。
图7是图5的圆圈处的放大图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2,本发明实施例提供的涂有无机电阻厚膜13的暖墙玻璃10包括玻璃基板11、高温烧结于所述玻璃基板11的一表面上的无机装饰釉层12、涂抹于所述无机装饰釉层12上的面状无机电阻厚膜13、使所述无机电阻厚膜13连接于电路中的电极14及用于连接电源引线的引线端头15,所述引线端头15与所述电极14电性连接,所述电极14与所述无机电阻厚膜13电性连接,所述无机电阻厚膜13高温烧结于所述玻璃基板11上,所述无机电阻厚膜13,包括如下重量分数的组分:
本发明的涂有无机电阻厚膜13的暖墙玻璃10至少具有如下优点:
1、本发明的暖墙玻璃10的无机电阻厚膜13是“面状”发热体,其发热面积是传统产品“线性”发热体面积的数倍,降低了发热体的单位功率密度,即降低了玻璃载体的膨胀系数,从而解决了玻璃易炸裂问题。
2、本发明的暖墙玻璃10的无机装饰釉层12采用高温烧结工艺形成于玻璃基板11上,该无机装饰釉层12由具有陶瓷、玻璃特性的市购无机高温釉材料(材料软化点为560℃)制作,不氧化、不褪色,从而解决了玻璃易褪色问题。
3、传统产品是玻璃载体与发热体采用胶粘结构,胶层易老化,局部起泡、分层、电阻衰减、温度不均匀问题。本发明暖墙玻璃10的无机电阻厚膜13采用丝网印刷工艺且施以高温烧结工艺,而将发热体与玻璃载体永久制成一体化结构,具有不分层、不起泡、传热快、温度均匀、电阻稳定等特点。
4、传统无机发热玻璃由贵金属材料制作,价格昂贵,且“线性”加热,使用温度低(大约在40℃-50℃范围内)。本发明暖墙玻璃10的无机电阻厚膜13采用普通廉价的陶瓷、玻璃等非金属材料制作,从而降低了材料成本。
本发明实施例的暖墙玻璃10的无机电阻厚膜13,包括两大组分,一是石墨粉,另一个是由金属氧化物组成的陶瓷、玻璃微粒。该陶瓷、玻璃微粒由氧化铋、氧化硼、二氧化硅、氧化锌、三氧化二锑及碳酸锶熔融后形成。
具体的,该石墨是一种非金属导电材料,它是碳单质的一种,无机电阻厚膜13在电场作用下,无机电阻厚膜13中碳分子团产生“布朗运动”,碳分子之间发生剧烈的摩擦和撞击,产生的热能主要以远红外辐射和对流形式对外传递。故,本发明暖墙玻璃10的无机电阻厚膜13,具有富含远红外线之特征所在。该石墨粉的重量分数为15-30份,优选为20-30份。该石墨粉的粒径在200目以下(小于200目)。
该氧化铋的重量分数为60-75份,优选为70-75份,该氧化铋是无机电阻厚膜13的骨架材料。由于氧化铋具有较高的软化点温度(相对于氧化铅),氧化铋的大量使用使得无机电阻厚膜13的成膜温度、涂层最高使用温度都得到较大提高,使无机电阻厚膜13的使用范围得到显著拓宽。
该氧化硼的重量分数为5-15份,该氧化硼作为氧化铋的补充,起到无机电阻厚膜13的骨架作用;
该二氧化硅的重量分数为0.5-2份,该氧化硅也是氧化铋的补充,起到无机电阻厚膜13的骨架作用。
该氧化铋、氧化硼及二氧化硅在无机电阻厚膜13中都是骨架材料,三者相互配合,在无机电阻厚膜13中起到支撑作用。同时,通过碳酸锶的调节作用,使三种骨架材料之间的结合力显著增加。
该碳酸锶的重量分数为3-5份,由于氧化铋的含量较高,使得无机电阻厚膜13各个组分之间的粘结性大大降低,通过加入少量的碳酸锶,使氧化铋和其他组分之间的结合力大大增加;通过该碳酸锶和氧化铋之间相互配合,改善了无机电阻厚膜13的结合力,防止了无机电阻厚膜13在制备工艺的煅烧过程中出现裂纹、爆裂等问题。
该氧化锌的重量份为3-6份。氧化锌的加入,能够改善无机电阻厚膜13的膨胀系数,使无机电阻厚膜13的膨胀系数与玻璃一致,调节无机电阻厚膜13与玻璃之间的结合力,使无机电阻厚膜13在玻璃上的结合力更佳。
该三氧化二锑的重量分数为3-5份。该三氧化二锑配合碳酸锶及氧化锌的作用,改善陶瓷、玻璃微粒与衬底的附着力,促进陶瓷、玻璃微粒之间的粘结力,同时增强陶瓷、玻璃微粒与碳粉之间的结合性能。
通过使用上述重量分数的各种金属氧化物,一方面改善温度适用范围,另一方面改善陶瓷、玻璃微粒之间及陶瓷、玻璃微粒与碳粉之间的表面结合力,提高半导体厚膜内部的结合力及与载体的附着力。同时,各个组分相互协调,改善电阻厚膜的热膨胀系数,提高其热稳定性。
现有的电阻涂层材料中,铅占据很大的量,铅作为材料的骨架具有非常重要的意义。但是,铅会对人体、环境产生非常大的影响。本领域技术人员一直在尝试将铅的含量降低,用其他的材料来替代,但是所制备出来的电阻涂层其电气稳定性能、热耐受性能等均不理想。特别是使用新的材料作为骨架材料,电阻涂层的附着力及热稳定性,均不能够很好的解决。
本发明暖墙玻璃10的无机电阻厚膜13通过使用氧化铋作为骨架材料,再配合使用氧化硼、二氧化硅、氧化锌、三氧化二锑及碳酸锶等组分,既实现了无机电阻厚膜13的性能,同时,相对于现有无机电阻厚膜13大大降低了氧化铅的含量,防止了人们在使用无机电阻厚膜13时铅中毒;而且,由于氧化铋的使用,使无机电阻厚膜13的使用温度大大提高,扩大了无机电阻厚膜13的使用范围。
本发明实施例还提供一种上述涂有无机电阻厚膜13的暖墙玻璃10的制备方法,其包括如下步骤:
S1)提供玻璃基板11;
S2)于所述玻璃基板11上的印刷无机装饰釉层12并烘干;
S3)于所述玻璃基板11的无机装饰釉层12上依次印刷所述电极14、所述引线端头15及所述无机电阻厚膜13,并使所述引线端头15与所述电极14电性连接,所述无机电阻厚膜13与所述电极14电性连接;
S4)对印刷有所述电极14、所述引线端头15、所述无机电阻厚膜13及无机装饰釉层12的玻璃基板11进行钢化烧结处理。
步骤S1)中的玻璃基板11通过对玻璃原片进行加工而成的。步骤S2)中对无机装饰釉层12进行烘干的目的是避免在后续加工过程中因不小心而将釉层弄花。
请同时参阅图3,图3示出了上述涂有无机电阻厚膜13的暖墙玻璃10的制备方法的更具体的步骤。其中,步骤S2)的完成是通过多个小步骤S02)、S12)、S22)、S32)、S42)、S52)、S62)、S72)、S82)、S92)、S102)、S112)来完成的,具体地,步骤S02)为在玻璃基板11上丝印装饰图案,该层装饰图案是最终产品中主要起装饰作用的部分;步骤S12)为烘干装饰图案,烘干温度为150℃~200℃,烘干时间为30min;S22)为检验装饰图案的外观,有无划痕等外观缺陷;步骤S32)为丝印黑底,该黑底是釉层的主要色调;步骤S42)为烘干黑底,烘干温度为150℃~200℃,烘干时间为30min;步骤S52)为检验步骤,主要检验黑底有无划痕,有无影响到装饰图案等外观缺陷;
在本实施例中,印刷了三次黑底,并分别烘干三次,也检验了三次,除了步骤S32)、S42)、S52)之外,还包括步骤S62)、步骤S72)、步骤S82)、步骤S92)、步骤S102)及步骤S112),其中,步骤S62)及步骤S92)均与步骤S32)相同,即为丝印黑底,步骤S72)及步骤S102)均与步骤S42)相同,即在150℃~200℃的温度条件下烘干30min;步骤S82)及步骤S112)均与步骤S52)相同,即为检验步骤。在其他实施例中,印刷黑底的次数、对应的烘干次数及对应的检验次数均可根据第一次黑底印刷的程度来决定,如果第一次黑底的印刷即达到用户的要求,那仅靠一次印刷黑底即可完成,如果第一次黑底的印刷还满足不了用户的要求,那就得根据要求印刷多次。
步骤S3)是通过各个小步骤S03)、S13)、S23)、S33)、S43)、S53)、S63)来完成的,具体地,步骤S03)为丝印所述电极14,步骤S13)为烘干电极14,该烘干的温度为180℃~250℃,烘烤时间为30min。步骤S23)为检验电极14的外观,主要是检验电极14是否起泡、是否有渣点、是否规整、是否有缺印和漏印。步骤S33)为丝印所述引线端头15;步骤S43)为丝印所述无机电阻厚膜13;步骤S53)为烘干所述引线端头15及所述无机电阻厚膜13,其烘干温度为180℃~250℃,烘烤时间为15min-20min;步骤S63)为检验步骤,其检验所述引线端头15及所述无机电阻厚膜13的外观,主要是检验是否起泡、是否有渣点、是否规整、是否有缺印和漏印。
于步骤S3)中,还包括制备所述无机电阻厚膜13的步骤a),其包括如下步骤:
步骤SA),提供原材料:
按重量配比提供所述石墨粉、氧化铋、氧化硼、二氧化硅、三氧化二锑、氧化锌及碳酸锶;
步骤SB),制备第一混合物:
将所述氧化铋、氧化硼、二氧化硅、三氧化二锑、氧化锌及碳酸锶加热熔融,冷却后将熔融物研磨至350目以下,加入所述石墨粉混合,得到第一混合物;
步骤SC),制备第二混合物:
将所述第一混合物与有机载体按重量比为65-80:20-35混合,得到第二混合物;将所述第二混合物涂布于所述玻璃基板11上得到无机电阻厚膜13。
具体的,步骤SA)中,该石墨粉、氧化铋、氧化硼、二氧化硅、氧化锌、三氧化二锑及碳酸锶和前述的相同,在此不重复阐述。
步骤SB)中,将上述氧化铋、氧化硼、二氧化硅、氧化锌、三氧化二锑及碳酸锶混合均匀,加热至900-1200℃,使上述原料熔融,冷却后得到玻璃、陶瓷类料粒;将该玻璃、陶瓷类料粒进行研磨处理(粉碎并球磨),使粉料的粒径在350目以下,然后加入上述石墨粉,混合后得到第一混合物;通过控制第一混合物的粒径,改善无机电阻厚膜13的电阻离散度,提高其方阻重复性。
步骤SC)中,该有机载体包括如下重量百分比的组分:
松油醇 85-95%
乙基纤维素 5-15%。
由于有机载体的沸点较低,保证在后续的干燥过程中,该有机材料能够被完全蒸发。
本步骤中,将步骤SB)中获得的第一混合物与该有机载体混合,制成浆料,得到第二混合物;
将该第二混合物在玻璃基板11上丝网印刷成一层膜状物,40-120目。然后在180-250℃条件下干燥15-20分钟,干燥后在温度为400-700℃条件下钢化烧结15-20分钟,即得到无机电阻厚膜13。
本发明应用的无机电阻厚膜13的制备通过使用氧化铋作为骨架材料,再配合使用氧化硼、二氧化硅、氧化锌、三氧化二锑及碳酸锶等组分,实现了所制备的无机电阻厚膜13环保性能,扩大了无机电阻厚膜13的使用范围,本发明应用的无机电阻厚膜13制备方法,操作简单,成本低廉,非常适于工业化生产。
本发明所制备的无机电阻厚膜13是各种电热产品和加热系统的核心元件,具有面状红外辐射加热的特性,广泛应用于各种室内加热器、远红外光波桑拿房、医用婴儿保温箱等各种要求对热稳定性能好且环保的电热器具、医疗、保健器械和需要加热的各种空间场所。无机电阻厚膜13是以氧化铋(不含铅)、石墨粉(富含远红外线)为主要成份,加入少量的碳酸锶、二氧化硅、氧化硼、氧化锌及其他微量添加剂,在400℃-1200℃系列高温下烧结和印刷等工艺制作而成。本发明中的无机电阻厚膜13材料由于不含铅,材料环保,生产和使用过程无三废产生;石墨粉为电阻导体材料,健康,富含远红外线,有益人体健康;电阻厚膜主要骨架材料为无机高温金属氧化物材料制作,电阻、电器性能更加稳定,易于工业化、规模化生产;无机电阻厚膜13以氧化铋、二氧化硅等材料为骨架材料,材料软化点温度明显提高,其所制备的电阻厚膜,应用范围更加广泛。
请再次参阅图1和2,图1和2显示了应用上述无机电阻厚膜的暖墙玻璃结构图,该暖墙玻璃包括玻璃基板11,依次形成于该玻璃基板11上的无机装饰釉层12、电极14、引线端头15及所述无机电阻厚膜13,并使所述引线端头15与所述电极14电性连接,所述无机电阻厚膜13与所述电极14电性连接。
以下结合具体实施例对上述涂有无机电阻厚膜13的暖墙玻璃10的制备方法进行详细阐述。
实施例1
取一块整面印有无机装饰釉层12的长600mm、宽200mm、厚5mm的长方形玻璃基板11;
然后用银导电浆料在该长方形基板11两个短边的印有无机装饰釉层12的表面上各涂覆一条长170mm,宽10mm的电极14,然后再如图1所示涂上引线端头15,然后再提供如下配方原料:
将上述配方中除石墨粉以外的6种成分搅拌均匀,将此混合物于1200℃下熔融60分钟,将所获的混合物料块冷却后将其破碎,然后用球磨机球磨48小时,使粒径小于350目的粉末状,再往其中加入石墨粉,获得第一混合物;然后加入120g-150g由95%重量松油醇与5%重量乙基纤维素组成的液态有机载体,调制成均匀的浆料,得到第二混合物;
采用丝网印刷工艺将浆料印刷在上述玻璃基板11且带有电极14和引线端头15的一侧表面上。印刷时应注意按图1和图2所示那样,使无机电阻厚膜13覆盖电极14的2/3部分,以防接触不良并注意预留引线端头15位置,以便电源线连接。将其在200℃下烘干15分钟,再在680℃下钢化烧结15分钟,即制成了本发明的无机碳膜远红外无机电阻厚膜13,涂层的厚度约为0.25mm。从而形成了一块面积为55×17=935Cm2的平板状暖墙玻璃10。此时,该暖墙玻璃10的玻璃基板11经过了钢化处理形成钢化玻璃。用电阻计测得两电极间的电阻为345Ω,即相当于其方块电阻为106Ω。
实施例2
在实施例2中,除了用云母底板代替玻璃基板11外,其他皆按实施例1的条件进行实验,获得了实施例1基本上相同的结果。
实施例3
在实施例3中,除了用陶瓷底板代替云母底板外,其他皆按实施例2的条件进行实验,获得了实施例1-2基本上相同的结果。
实施例4
在实施例4中,除了用微晶玻璃底板代替陶瓷底板外,其他皆按实施例3的条件进行实验,获得了与实施例1-3基本上相同的结果。
对比例1
在对比例1中,除了不含有碳酸锶外,其他皆按实施例1的条件进行实验。
对比例2
在对比例2中,除了不含有氧化锌外,其他皆按实施例1的条件进行实验。
性能测试
稳定性试验1(储存稳定性):
将上述实施例1-4获得的4种应用无机电阻厚膜的电阻元件(例如、暖墙玻璃、云母电阻元件、陶瓷电阻元件、微晶玻璃电阻元件)各10块放在潮湿的实验箱中(相对湿度80%-90%)储存一年,结果没有发现任何一个电阻元件吸湿或霉变。电阻值检测结果表明,其电阻值的变化率≤1%。
稳定性试验2(热稳定性):
在上述的4种电阻元件的两端电极之间施加220V的交流电压的1.15倍(实际电压:253V),其电流强度达到0.85安培、其总功率达到185W,其热平衡温度达到220℃或略高。在此超负载的工作状态下连续工作5000小时。然后停止通电,当其冷却至室温后进行电阻测量。结果表明,其电阻值的变化率≤1%。
温度均匀性试验3(测定运行中无机电阻厚膜电阻元件温度的均匀分布,即方块电阻的均匀性):
此测试用一个周边密封良好的铁箱。将上述的4种电阻元件分4个测试周期,分别测试每一种电阻元件。首先,将电阻元件平放在铁箱的底部绝缘支架上,将6个温度传感探头放在电阻元件表面涂层不同的位置上。电阻元件以220℃运行300分钟,平均30分钟记录温度传感探头的温度值。其温度高低温差应在5℃以内。另外,导电电极14和引线端头15的表面温度不应高于电阻元件表面涂层的温度。结果表明,电阻元件表面涂层的温度是均匀的,高低温差在5℃以内,由上述试验可得:电阻元件表面涂层的方块电阻是均匀的。
远红外线性能试验4:将上述4种无机电阻厚膜电阻元件各10件送至:国家红外及工业电热产品质量监督检验中心依据GB/T4654-2008《非金属基体红外辐射加热器通用技术要求》和GB/T7287-2008《红外辐射加热器试验方法》检测,其相对辐射能谱、电-热辐射转换效率、法向全发射率等各项指标均符合上述标准要求。
环保性能试验5:将上述4种无机电阻厚膜电阻元件各10件送至:安姆特检测技术有限公司,遵照欧盟2011/65/EU(ROHS)指令,进行检测铅(pb)、镉(cd)、汞(Hg)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBBs)、多溴联苯醚(PBDEs)的含量等各项指标均符合上述ROHS指令要求。
无机电阻厚膜电阻涂层附着力试验6(测试运行后,无机电阻厚膜电阻涂层的附着力)。
将上述玻璃、云母、陶瓷板、微晶板4种无机电阻厚膜电阻元件各10片,分别经过稳定性试验、远红外线性能试验、环保性能试验、温度温度均匀性试验后再进行无机电阻厚膜电阻元件电阻涂层的附着力试验。
试验条件:在室温23C°±2C°和相对湿度50±5﹪中进行。
具体方法如下:用美工刀在测试的无机电阻厚膜电阻涂层表面划10×10个(100个)1mm×1mm小网格,每一条划线应深及涂层的底层;用毛刷将测试区域的碎片刷干净;用3M600或3M610号胶纸或等同效力的胶纸牢牢粘住被测试小网格,并用橡皮擦用力擦拭胶带,以加大胶带与被测试区域的接触面积及力度;用手抓住胶带一端,在垂直方向(90°)迅速扯下胶纸,同一位置进行2次相同试验。经过上述试验,目测其切口的相交处,切口的边缘光滑,格子边缘没有任何剥落。其无机电阻厚膜电阻元件电阻涂层的附着力试验合格。
请参阅图4至图7,本发明实施例还提供一种供暖模块100,其包括上述涂有无机电阻厚膜13的暖墙玻璃10、贴于所述玻璃基板11上并覆盖所述装饰釉层12、所述无机电阻厚膜13、所述电极14及所述引线端头15的绝缘防爆云母片20、连接于所述电源引线上的温控器30及熔断器(图未示)、框架40及依次设置于所述涂有无机电阻厚膜13的暖墙玻璃10的后部的防火阻燃隔热棉50及后挡板60,所述框架40围设于所述涂有无机电阻厚膜13的暖墙玻璃10的四周,所述后挡板60的四周部安装于所述框架40的四周,所述防火阻燃隔热棉50夹置于所述后挡板60与所述云母片20之间。
暖墙玻璃10的具有装饰功能的部分作为暖墙玻璃10的前部,这里所说的暖墙玻璃10的后部是与前部相对的部分,也就是指暖墙玻璃10安装后通常不被人看到的部分。
所述框架40包括二长边框41、二短边框42及连接于所述长边框41与所述短边框42之间的连接处的角座43。在本实施例中,长边框41与短边框42均是铝合金框,可以理解地,角座43也可以是铝合金结构。
所述长边框41与所述短边框42的中部设置有中空结构,所述角座43的相对两端分别伸入所述长边框41和所述短边框42内,然后通过固定件44(例如,螺钉)将角座43与长边框41、短边框42固定在一起,实现框架40的安装。
在本实施例中,所述后档板60包括二块挡片61及连接二块挡片61的连接片62。
所述框架40与所述涂有无机电阻厚膜13的暖墙玻璃10之间设置有减震胶垫70,所述云母片20的背面贴有隔热反光铝箔80。所述胶垫70的截面呈U字型,胶垫70开设有容置槽71,胶垫70四方环状,所述暖墙玻璃10的四周缘容置于所述胶垫的容置槽71内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃,其特征在于:所述涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃包括玻璃基板、高温烧结于所述玻璃基板的一表面上的无机装饰釉层、涂抹于所述无机装饰釉层上的面状无机电阻厚膜、使所述无机电阻厚膜连接于电路中的电极及用于连接电源引线的引线端头,所述引线端头与所述电极电性连接,所述电极与所述无机电阻厚膜电性连接,所述无机电阻厚膜高温烧结于所述玻璃基板上,所述无机电阻厚膜由有机载体与第一混合物组成,所述第一混合物与所述有机载体的重量比为65-80:20-35;所述有机载体包括如下重量百分比的组分:松油醇85-95%,乙基纤维素5-15%;所述第一混合物由如下重量分数的组分组成:
2.如权利要求1所述的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃,其特征在于,所述氧化铋的重量分数为70-75份。
3.一种如权利要求1或2的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的制备方法,其包括如下步骤:
S1)提供玻璃基板;
S2)于所述玻璃基板上的无机印刷装饰釉层并烘干;
S3)于所述玻璃基板的无机装饰釉层上依次印刷所述电极、所述引线端头及所述无机电阻厚膜,并使所述引线端头与所述电极电性连接,所述无机电阻厚膜与所述电极电性连接;
S4)对印刷有所述电极、所述引线端头、所述无机电阻厚膜及所述无机装饰釉层的玻璃基板进行钢化烧结处理。
4.如权利要求3所述的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的制备方法,其特征在于,于步骤S3)中,还包括制备所述无机电阻厚膜的步骤a),其包括如下步骤:
按重量配比提供所述石墨粉、氧化铋、氧化硼、二氧化硅、三氧化二锑、氧化锌及碳酸锶;
将所述氧化铋、氧化硼、二氧化硅、三氧化二锑、氧化锌及碳酸锶加热熔融,冷却后将熔融物研磨至350目以下,加入所述石墨粉混合,得到第一混合物;
将所述第一混合物与有机载体按重量比为65-80:20-35混合,得到第二混合物;将所述第二混合物涂布于所述玻璃基板上得到无机电阻厚膜。
5.如权利要求4所述的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的制备方法,其特征在于,所述无机电阻厚膜的氧化铋的重量分数为70-75份。
6.如权利要求4所述的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的制备方法,其特征在于,所述氧化铋、所述氧化硼、所述二氧化硅、所述三氧化二锑、所述氧化锌及所述碳酸锶加热熔融的温度为900-1200℃。
7.如权利要求3所述的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的制备方法,其特征在于,于步骤S4)中,所述钢化烧结的温度为400-700℃。
8.一种供暖模块,其特征在于:所述供暖模块包括如权利要求1或2的涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃、贴于所述玻璃基板上并覆盖所述装饰釉层、所述无机电阻厚膜、所述电极及所述引线端头的绝缘防爆云母片、连接于所述电源引线上的温控器及熔断器、框架及依次设置于所述涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的后部的防火阻燃隔热棉及后挡板,所述框架围设于所述涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃的四周,所述后挡板的四周部安装于所述框架的四周,所述防火阻燃隔热棉夹置于所述后挡板与所述云母片之间。
9.如权利要求8所述的供暖模块,其特征在于,所述框架与所述涂有无机电阻厚膜的暖墙玻璃之间设置有减震胶垫,所述云母片的背面贴有隔热反光铝箔。
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