CN103533681A - 一种电热膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电热膜及其制备方法，所述电热膜是由下述重量份数的组分制备得到的，四氯化锡85-100份，三氯化锑3-6份，四氯化钛2-4份，三氯化铁2-5份，三氯化铋1-3份，盐酸10-15份，异丙醇20-30份，甲醇20-40份，无水乙醇50-80份；将上述各个组分称重，混合后，得到电热膜的原液，通过金属盐溶液喷涂热解法喷射到基材的表面。本发明具有的优点和积极效果是：电热膜的发热效率高，成膜速度可以达到80nm/min，适合制作大面积膜和大规模生产。

Description

一种电热膜及其制备方法
技术领域
本发明属于电热膜技术领域，尤其涉及一种电热膜及其制备方法。
背景技术
随着科技的高速发展，通讯工具、计算机和大量的家用电器进入我们的生活，我们在享受现代化带来的方便舒适的同事，也受到恶化的电磁环境给健康带来的威胁。现在人们使用的加热工具一般是电阻丝等，这种加热工具在加热过程中存在着电磁辐射的危害，另外，电阻丝加热散热面积小，热效率低下；此外，电阻丝由铜、铝等金属制成，容易造成金属的浪费，并且电阻丝长时间加热，容易发生氧化，影响使用寿命。
因此，开发出新型加热材料来替代传统的电阻丝加热来改善现有技术的不足就很有必要。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种电热膜及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的第一个目的是提供一种电热膜，是由包括下述重量份数的组分制备而成的：
Figure BDA0000402471000000011
优选的，是由包括下述重量份数的组分制备而成的：
进一步的，所述四氯化锡的分子式为SnCl4·5H2O。
进一步的，所述盐酸的摩尔浓度为10M。
本发明的第二个目的是提供一种电热膜的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取各个组分；
（2）将四氯化锡加入到无水乙醇中，混合均匀；
（3）将三氯化锑、四氯化钛、三氯化铁和三氯化铋加入到异丙醇、甲醇和盐酸的混合溶液中，混合均匀；
（4）将步骤（2）和步骤（3）得到的混合溶液混合在一起，搅拌均匀，得到电热膜原液。
（5）将步骤（4）得到的电热膜原液加热至50℃，将加热后的电热膜原液通过载气喷射到基材的表面。
优选的，步骤（5）中所述基材为玻璃或者陶瓷。
优选的，所述玻璃为石英玻璃。
优选的，所述陶瓷为紫砂。
优选的，步骤（5）中，基材的温度400-650℃。
优选的，步骤（5）中所述载气为氮气。
本发明具有的优点和积极效果是：
（1）本发明所采用的的制备方法为金属盐溶液喷涂热解法，电热膜原液在基材的表面发生热分解反应，反应过程如下：
SnCl4+2H2O==SnO2+4HCl
SbCl3+3H2O==Sb2O3+6HCl
生产的二氧化锡和三氧化二锑沉积附着在基材的表面形成电热膜，四氯化钛和三氯化铁的添加能够很好的改善电热膜的导电性和热稳定性。
（2）本发明的成膜速度可以达到80nm/min，适合制作大面积膜和大规模生产，本发明的电热膜的热效率高。
（3）本发明的电热膜在发热过程中，不产生电磁辐射。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行描述。
实施例1
一种电热膜，是由包括下述重量份数的组分制备而成的：
Figure BDA0000402471000000021
上述电热膜的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照重量和体积量称取上述各个组分；
（2）将10gSnCl4·5H2O加入到48ml无水乙醇中，搅拌使其混合均匀；
（3）将0.4gSbCl3、0.2gTiCl4、0.3gFeCl3和0.2gBiCl3加入到16ml异丙醇、32ml甲醇和10ml的10M盐酸的混合溶液中，搅拌使其混合均匀；
（4）将步骤（2）和步骤（3）得到的混合溶液混合在一起，搅拌均匀，得到电热膜原液。
（5）将基材紫砂的表面用酒精清洗干净，并加热至500℃。
（6）将步骤（4）得到的电热膜原液加热至50℃，将加热后的电热膜原液通过氮气载气喷射到紫砂的表面，冷却之后即可得到电热膜。
本实施例选择紫砂作为基材，是因为紫砂中的石英和较高的氧化铝含量，使得紫砂具有较高的机械强度和抗热震性能。
通过金属盐溶液喷涂热解法产生的二氧化锡是一种优秀的透明导电材料，氯化氢气体直接挥发至空气中。为了更好的提高电热膜的导电性和热稳定性，除了添加三氯化铁和四氯化钛之外，还可以添加适量的F、Br等。生产的三氧化二锑是一种良好的阻燃剂，能够确保电热膜在使用过程中不会因为长时间使用或者使用温度过高而发生燃烧，从而延长电热膜的使用寿命。
实施例2
一种电热膜，是由包括下述重量份数的组分制备而成的：
上述电热膜的制备方法，包括如下步骤：
（1）按照重量和体积量称取上述各个组分；
（2）将9gSnCl4·5H2O加入到64ml无水乙醇中，搅拌使其混合均匀；
（3）将0.5gSbCl3、0.4gTiCl4、0.5gFeCl3、0.3g BiCl3和0.1gBr2加入到24ml异丙醇、32ml甲醇和10ml的10M盐酸的混合溶液中，搅拌使其混合均匀；
（4）将步骤（2）和步骤（3）得到的混合溶液混合在一起，搅拌均匀，得到电热膜原液。
（5）将基材石英玻璃的表面用酒精清洗干净，并加热至600℃。
（6）将步骤（4）得到的电热膜原液加热至50℃，将加热后的电热膜原液通过氮气载气喷射到石英玻璃的表面，冷却之后即可得到电热膜。
本实施例选择石英玻璃作为基材，因为石英玻璃是二氧化硅单一成分的非晶态材料，硬度大，耐高温，电绝缘性和化学稳定性能良好，并且具备很低的热膨胀系数，能够透过红外线等性质，因此适宜作为涂覆电热膜的基材。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种电热膜，其特征在于：是由包括下述重量份数的组分制备而成的：
Figure FDA0000402470990000011
2.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于：所述四氯化锡的分子式为SnCl4·5H2O。
3.根据权利要求1所述的电热膜，其特征在于：所述盐酸的摩尔浓度为10M。
4.如权利要求1所述的电热膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）按照重量份数称取各个组分；
（2）将四氯化锡加入到无水乙醇中，混合均匀；
（3）将三氯化锑、四氯化钛、三氯化铁和三氯化铋加入到异丙醇、甲醇和盐酸的混合溶液中，混合均匀；
（4）将步骤（2）和步骤（3）得到的混合溶液混合在一起，搅拌均匀，得到电热膜原液。
（5）将步骤（4）得到的电热膜原液加热至50℃，将加热后的电热膜原液通过载气喷射到基材的表面。
5.根据权利要求4所述的电热膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述基材为玻璃或者陶瓷。
6.根据权利要求5所述的电热膜的制备方法，其特征在于：所述玻璃为石英玻璃。
7.根据权利要求5所述的电热膜的制备方法，其特征在于：所述陶瓷为紫砂。
8.根据权利要求4所述的电热膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，基材的温度400-650℃。
9.根据权利要求4所述的电热膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述载气为氮气。
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