CN105554925A - 一种云母耐高温电热膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种云母耐高温电热膜及其制备方法，一种云母耐高温电热膜，包括：金属电极以及自下而上依次层叠的第一云母层、第一导热膜、金属发热层、第二导热膜、第二云母层；所述第一导热膜均匀涂覆于所述第一云母层上表面；所述金属发热层设置于所述第一导热膜上表面；所述金属发热层均匀分布有若干导电合金条；所述金属电极与金属发热层电连接；所述第二导热膜均匀涂覆于所述金属发热层上表面；所述第二云母层设置于所述第二导热层上表面；所述第一、第二导热膜主要成分为碳化硅，其中碳化硅的质量分数≥50%。本发明可有效解决云母电热膜局部过热导致的使用安全和使用寿命的问题。
Description
技术领域
本发明属于云母材料加工领域，具体地，涉及一种云母耐高温电热膜及其制备方法。
背景技术
云母是一种优质的绝缘材料，具有无毒、无味、耐高温、耐高压、耐老化、耐腐蚀、电气性能稳定等优点，特别是它的耐高温和再加工性是其它材料所不能代替的。传统的供暖热源包括燃烧燃料和用电热元件产热。前者虽热能转化率高，但对环境污染较严重，后者是利用电热元件制成的各种供暖设备，利用空气对流向一定的空间传递热量，安装方便，易于家庭使用。但这种供暖设备的电热元件常常暴露在外或只是简单的隔离措施，存在一定的安全隐患，同时由于电能是一种高价能源，若其设备的热转换效率不高，也不符合低碳环保的生活要求，因此也不宜长期使用。
目前市售的云母板，由于面积大，产品电阻不均匀，造成产品表面温度不均匀，工作一定时间后，产品总功率衰减20%左右，且产品寿命不长，容易损坏报废。
对此，我国现在主要存在如下专利：
专利公开号：CN103002608A，公开了一种云母电热膜，该云母电热膜为复合多层结构，中间为发热件，紧贴发热件两面为云母基板，所述发热件为蚀刻有发热电路的合金箔片，所述云母基板为云母过胶纸，所述电热膜由合金箔片、云母基板通过高温胶粘剂和高温压合工艺压制而成。本发明云母电热膜结构简单，热转换效率高，使用该云母电热膜制成的供暖设备满足安全舒适、环保节能的使用要求。然而，该发明公开的云母电热膜的发热件紧贴云母基板，存在单位截面积功率密度大、表面温度高，局部膨胀系数大、易变形、工作时有响声、在制备有发热线的地方因温度很高而造成云母局部膨胀系数过大所带来电热丝短路、打火、过快氧化等问题。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种云母耐高温电热膜及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种云母耐高温电热膜，其特征在于，包括：金属电极以及自下而上依次层叠的第一云母层、第一导热膜、金属发热层、第二导热膜、第二云母层；所述第一导热膜均匀涂覆于所述第一云母层上表面；所述金属发热层设置于所述第一导热膜上表面；所述金属发热层均匀分布有若干导电合金条；所述金属电极与金属发热层电连接；所述第二导热膜均匀涂覆于所述金属发热层上表面；所述第二云母层设置于所述第二导热层上表面；所述第一、第二导热膜主要成分为碳化硅，其中碳化硅的质量分数≥50%。
进一步地，所述导电合金条为不锈钢、铝、黄铜、铜镍合金、铜或其他电阻合金。
另，所述第一、第二导热膜厚度为0.08~0.2mm。
另有，所述第一云母层、第一导热膜、金属发热层、第二导热膜、第二云母层之间通过高温粘合剂粘接。
再，所述金属发热层厚度为0.02~0.03mm。
再有，所述金属发热层两侧均设有金属载流条，所述导电合金条通过金属载流条连接加以并联。
一种云母耐高温电热膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）选取两块大小一致的云母板，作为第一云母板和第二云母板；
2）选择Si单晶作为衬底材料，选择碳化硅为靶材，将Si单晶衬底材料送入磁控溅射仪，加温，生长碳化硅薄膜，然后退火，完成第一、第二导热膜的制备；
3）将导电合金膜与第一导热膜通过高温胶粘剂和高温压合工艺压制复合；
4）采用凹版印刷技术在导电合金膜上印制耐腐蚀油墨线路图；
5）使用酸性溶液或碱性溶液腐蚀导电合金膜，在金属发热层留下若干导电合金条；
6）采用导电粘结剂，利用干式复合法将金属载流条复合在导电合金条上，完成金属发热层的制备；
7）将金属电极与金属载流条焊接；
8）在金属发热层上表面涂覆高温胶粘剂，放上第二导热膜，通过高温压合工艺压制复合；
9）在第一导热膜的下表面和第二导热膜的上表面涂覆高温胶粘剂，分别放上第一云母片和第二云母片，通过高温压合工艺压制复合，即制得云母耐高温电热膜。
本发明的有益效果在于：增加导热层，利用导热系数很大的碳化硅，能迅速将导电合金条产生的局部热量扩散到整体；从而解决加热器单位截面积功率密度大、表面温度高，局部膨胀系数大、易变形、工作时有响声、在制备有发热线的地方因温度很高而造成云母局部膨胀系数过大所带来电热丝短路、打火、过快氧化等问题。
附图说明
图1为本发明所提供的一种云母耐高温电热膜的结构示意图。
图2为本发明所提供的一种云母耐高温电热膜的剖面示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
参照图1，本发明所提供的一种云母耐高温电热膜，包括：金属电极（未图示）以及自下而上依次层叠的第一云母层2、第一导热膜3、金属发热层4、第二导热膜5、第二云母层6；所述第一导热膜3均匀涂覆于所述第一云母层2上表面；所述金属发热层4设置于所述第一导热膜3上表面；所述金属发热层4均匀分布有若干导电合金条41；所述金属电极（未图示）与金属发热层4电连接；所述第二导热膜5均匀涂覆于所述金属发热层4上表面；所述第二云母层6设置于所述第二导热层5上表面；所述第一、第二导热膜3、5主要成分为碳化硅，其中碳化硅的质量分数≥50%。
进一步地，所述导电合金条41为不锈钢、铝、黄铜、铜镍合金、铜或其他电阻合金。
另，所述第一、第二导热膜3、5厚度为0.08~0.2mm。
另有，所述第一云母层2、第一导热膜3、金属发热层4、第二导热膜5、第二云母层6之间通过高温粘合剂粘接。
再，所述金属发热层4厚度为0.02~0.03mm。
再有，所述金属发热层4两侧均设有金属载流条42，所述导电合金条41通过金属载流条42连接加以并联。
本发明所提供的一种云母耐高温电热膜的制备方法，包括如下步骤：
1）选取两块大小一致的云母板，作为第一云母板2和第二云母板6；
2）选择Si单晶作为衬底材料，选择碳化硅为靶材，将Si单晶衬底材料送入磁控溅射仪，加温，生长碳化硅薄膜，然后退火，完成第一、第二导热膜3、5的制备；
3）将导电合金膜与第一导热膜3通过高温胶粘剂和高温压合工艺压制复合；
4）采用凹版印刷技术在导电合金膜上印制耐腐蚀油墨线路图；
5）使用酸性溶液或碱性溶液腐蚀导电合金膜，在金属发热层留下若干导电合金条41；
6）采用导电粘结剂，利用干式复合法将金属载流条42复合在导电合金条41上，完成金属发热层4的制备；
7）将金属电极（未图示）与金属载流条42焊接；
8）在金属发热层4上表面涂覆高温胶粘剂，放上第二导热膜5，通过高温压合工艺压制复合；
9）在第一导热膜3的下表面和第二导热膜5的上表面涂覆高温胶粘剂，分别放上第一云母片2和第二云母片6，通过高温压合工艺压制复合，即制得云母耐高温电热膜。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (7)
1.一种云母耐高温电热膜，其特征在于，包括：金属电极以及自下而上依次层叠的第一云母层、第一导热膜、金属发热层、第二导热膜、第二云母层；
所述第一导热膜均匀涂覆于所述第一云母层上表面；
所述金属发热层设置于所述第一导热膜上表面；
所述金属发热层均匀分布有若干导电合金条；
所述金属电极与金属发热层电连接；
所述第二导热膜均匀涂覆于所述金属发热层上表面；
所述第二云母层设置于所述第二导热层上表面；
所述第一、第二导热膜主要成分为碳化硅，其中碳化硅的质量分数≥50%。
2.根据权利要求1所述的一种云母耐高温电热膜，其特征在于，所述导电合金条为不锈钢、铝、黄铜、铜镍合金、铜或其他电阻合金。
3.根据权利要求1所述的一种云母耐高温电热膜，其特征在于，所述第一、第二导热膜厚度为0.08~0.2mm。
4.根据权利要求1所述的一种云母耐高温电热膜，其特征在于，所述第一云母层、第一导热膜、金属发热层、第二导热膜、第二云母层之间通过高温粘合剂粘接。
5.根据权利要求1所述的一种云母耐高温电热膜，其特征在于，所述金属发热层厚度为0.02~0.03mm。
6.根据权利要求1所述的一种云母耐高温电热膜，其特征在于，所述金属发热层两侧均设有金属载流条，所述导电合金条通过金属载流条连接加以并联。
7.一种云母耐高温电热膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）选取两块大小一致的云母板，作为第一云母板和第二云母板；
2）选择Si单晶作为衬底材料，选择碳化硅为靶材，将Si单晶衬底材料送入磁控溅射仪，加温，生长碳化硅薄膜，然后退火，完成第一、第二导热膜的制备；
3）将导电合金膜与第一导热膜通过高温胶粘剂和高温压合工艺压制复合；
4）采用凹版印刷技术在导电合金膜上印制耐腐蚀油墨线路图；
5）使用酸性溶液或碱性溶液腐蚀导电合金膜，在金属发热层留下若干导电合金条；
6）采用导电粘结剂，利用干式复合法将金属载流条复合在导电合金条上，完成金属发热层的制备；
7）将金属电极与金属载流条焊接；
8）在金属发热层上表面涂覆高温胶粘剂，放上第二导热膜，通过高温压合工艺压制复合；
9）在第一导热膜的下表面和第二导热膜的上表面涂覆高温胶粘剂，分别放上第一云母片和第二云母片，通过高温压合工艺压制复合，即制得云母耐高温电热膜。
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