CN107257588A - 一种纳米纤维发热板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米纤维发热板，其包括发热板本体，发热板本体相对的两侧边分别固定连接有用于与外界电源连接的金属电极片，发热板本体由位于上下两层的绝缘耐磨层和夹于中间的纳米纤维发热膜层组成，纳米纤维发热膜层的两侧边均分别与金属电极片电接触。其优点为，发热板本体的内夹层为很薄的纳米纤维发热膜层，其为面状型发热体，具有高质量远红外线放射能力，电热转化率高，比现行的发热体节约成本60‑70％；发热板本体的上下层均为PET制成的绝缘耐磨层，热透过性好且阻隔水蒸气和空气，能够对夹层的纳米纤维发热膜起到很好的保护作用，同时PET的耐热性能和力学性能均较好，以其为面层使得发热板具有绝缘、耐磨、耐冲击等特点。
Description
技术领域
本发明属于电致发热板材领域，具体涉及一种纳米纤维发热板。
背景技术
现有的发热材料多为线状或者块状发热体，其电热转换率低、换热效率低、发热不均匀，故其存在能耗高、成本高、表面温度不均匀等不足。当发热板用作烘箱内的发热体对农产品进行烘烤干燥时，还需要该发热板具有较好的绝缘、耐磨和耐冲击性能，以防湿度较大的农产品与其接触时产生漏电现象或因发热板本身与农产品接触而摩擦受损或冲击受损。
发明内容
本发明提供一种纳米纤维发热板，旨在克服现有技术中线状或块状发体存在的不足，同时其具有表面绝缘、耐磨和耐冲击的特点。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种纳米纤维发热板，其包括发热板本体，所述发热板本体相对的两侧边分别固定连接有用于与外界电源连接的金属电极片，所述发热板本体由位于上下两层的绝缘耐磨层和夹于中间的纳米纤维发热膜层组成，所述纳米纤维发热膜层的两侧边均分别与所述金属电极片电接触。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下进一步的具体选择或优化选择。
具体的，所述纳米纤维发热膜层由天然纸浆和纳米陶瓷纤维充分混合后喷涂、辊涂或压制后干燥而成，其中天然纸浆与纳米陶瓷纤维的重量之比为60-75：25-40，所述纳米纤维发热膜层的厚度为0.05-0.08mm。除上述由天然纸浆和纳米陶瓷纤维充分混合并进一步制备得到的纳米纤维发热膜层外，该发热膜层还可以采用现有技术中其它已有的发热膜层，比如发明专利CN201310637495.4公开的一种石墨烯发热膜。
具体的，所述纳米纤维发热膜层的厚度为0.06mm。
具体的，所述天然纸浆为原生木浆。
具体的，所述纳米陶瓷纤维的直径为10-300nm。
具体的，所述绝缘耐磨层由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成，其厚度为0.5-2.5mm。选用PET作绝缘耐磨层的原因为：一是为白色透明或无色透明体，相对密度为1.38，红外线透出率为90％以上，同时其是水蒸汽及空气阻隔性材料，PET的吸水率为0.6％；二是力量性能PET膜的拉伸强度很高，可与铝箔媲实，是HDPE膜的9倍，是PC和PA膜的3倍，耐疲劳极好，耐磨性和耐摩擦性良好；三是PET在增强处理后大幅度提高耐热性，是热塑性工程塑料中耐热好的产品，PET不易燃烧；四是PET电绝缘性优良，在高频下仍能很好保持。
优选的，所述金属电极片由铜或铝制成。
具体的，所述发热板本体为矩形，所述金属电极片固定连接在所述发热板本体的两个宽边上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：发热板本体的内夹层为纳米纤维发热膜层，其厚度仅有0.05-0.08mm，为面状型发热体，具有高质量远红外线放射能力，电热转化率高，通电后温度迅速升高，温度可达110-300℃，热效率高，比现行的发热体节约成本60-70％；发热板本体的上下层均为PET制成的绝缘耐磨层，热透过性好且阻隔水蒸气和空气，能够对夹层的纳米纤维发热膜起到很好的保护作用(隔绝氧气故发热膜不氧化不燃烧)，同时PET的耐热性能和力学性能均较好，以其为面层使得发热板具有绝缘、耐磨、耐冲击等特点。
附图说明
图1为本发明提供的一种纳米纤维发热板的结构示意图；
图2为图1所示发热板沿A-A面的剖视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1.发热板本体；2.金属电极片；101.绝缘耐磨层；102.纳米纤维发热膜层。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至2所示，本发明提供一种纳米纤维发热板，其包括发热板本体1，所述发热板本体1相对的两侧边分别固定连接有用于与外界电源连接的金属电极片2，所述发热板本体由位于上下两层的绝缘耐磨层101和夹于中间的纳米纤维发热膜层102组成，所述纳米纤维发热膜层102的两侧边均分别与所述金属电极片电接触。
实施例1
一种纳米纤维发热板，其包括发热板本体1，所述发热板本体1相对的两侧边分别固定连接有用于与外界电源连接的金属电极片2，所述发热板本体由位于上下两层的绝缘耐磨层101和夹于中间的纳米纤维发热膜层102组成，所述纳米纤维发热膜层102的两侧边均分别与所述金属电极片电接触。
具体的，发热板本体为长方形，金属电极为铜片且其长度与长方形发热板本体宽边长度相等，每个宽边均电连接一个铜片，铜片与发热板本体内的纳米纤维发热膜层位于宽边处的整个侧边均电接触；发热膜层由原生木浆和纳米陶瓷纤维按照60:40的重量比充分混合后辊涂在PET制成的绝缘耐磨层上并干燥而成，发热膜层的厚度为0.06mm，纳米陶瓷纤维的直径为10-60nm；上下两层的PET绝缘耐磨层的厚度均为1mm。
实施例2
一种纳米纤维发热板，其包括发热板本体1，所述发热板本体1相对的两侧边分别固定连接有用于与外界电源连接的金属电极片2，所述发热板本体由位于上下两层的绝缘耐磨层101和夹于中间的纳米纤维发热膜层102组成，所述纳米纤维发热膜层102的两侧边均分别与所述金属电极片电接触。
具体的，发热板本体为正方形，金属电极为铜片且其长度与正方形发热板本体的边长相等，两块铜片分别位于相对的两个边上以便于接入外部电源，铜片与发热板本体内的纳米纤维发热膜层的相应的整个侧边均电接触；发热膜层由原生木浆和纳米陶瓷纤维按照70:30的重量比充分混合后辊涂在PET制成的绝缘耐磨层上并干燥而成，发热膜层的厚度为0.05mm，纳米陶瓷纤维的直径为70-150nm；上下两层的PET绝缘耐磨层的厚度均为1.5mm。
实施例3
一种纳米纤维发热板，其包括发热板本体1，所述发热板本体1相对的两侧边分别固定连接有用于与外界电源连接的金属电极片2，所述发热板本体由位于上下两层的绝缘耐磨层101和夹于中间的纳米纤维发热膜层102组成，所述纳米纤维发热膜层102的两侧边均分别与所述金属电极片电接触。
具体的，发热板本体为长方形，金属电极为铜片且其长度与长方形发热板本体宽边长度相等，每个宽边均电连接一个铜片，铜片与发热板本体内的纳米纤维发热膜层靠近宽边的整个侧边均电接触；发热膜层由原生木浆和纳米陶瓷纤维按照75:25的重量比充分混合后喷涂在PET制成的绝缘耐磨层上并干燥而成，发热膜层的厚度为0.08mm，纳米陶瓷纤维的直径为200-300nm；上下两层的PET绝缘耐磨层的厚度均为2.5mm。
以实施例1对应的纳米纤维发热板为对象进行相关性能的测试，性能测试结果如下表所示：
| 参数项目 | 技术参数指标 |
| 电压 | 220V/AC |
| 电流 | 1.2A/平方米 |
| 功率 | 220W-2000W(±10％)平方米(根据客户需要配发不同瓦数的产品 |
| 表面温度 | 20℃-300℃ |
| 升温速率 | 环境温度15℃，发热板底部放置保温隔热膜状态下，3-5分钟可达到48℃以上 |
| 电热转换率 | 电热转换率为95-99.9％ |
| 发热方式 | 远红外辐射 |
| 红外线辐射 | 红外线发射波长5-20μm,红外线吸收率91％ |
| 电磁辐射 | 电池辐射在EMS标准范围内 |
| 功率衰减率 | 使用20,000小时电阻率的变化小于10％ |
| 安全性 | 1级绝缘体加热体，防火等级1级 |
| 承重量 | 可承重1000kg/㎡ |
| 环保 | 绿色环保产品 |
| 寿命 | 100000小时故障率小于5％ |
| 其它 | 整体全封闭防水，耐腐蚀，耐粘接，耐磨，耐划，耐压等特点 |
由上表中的性能测试结果可知，本发明提供的纳米纤维发热板各项性能均能达到实用要求，且明显优于现有技术中常规的线状或块状发热体，其热效率高、绝缘、耐磨，适用于对湿度较大农产品进行烘干处理，为农副产品烘烤专用箱的核心部件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种纳米纤维发热板，其特征在于，包括发热板本体(1)，所述发热板本体(1)相对的两侧边分别固定连接有用于与外界电源连接的金属电极片(2)，所述发热板本体(1)由位于上下两层的绝缘耐磨层(101)和夹于中间的纳米纤维发热膜层(102)组成，所述纳米纤维发热膜层(102)的两侧边均分别与所述金属电极片(2)电接触。
2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维发热板，其特征在于，所述纳米纤维发热膜层(102)由天然纸浆和纳米陶瓷纤维充分混合后喷涂、辊涂或压制后干燥而成，其中天然纸浆与纳米陶瓷纤维的重量之比为60-75：25-40，所述纳米纤维发热膜层(102)的厚度为0.05-0.08mm。
3.根据权利要求2所述的一种纳米纤维发热板，其特征在于，所述纳米纤维发热膜层(102)的厚度为0.06mm。
4.根据权利要求2所述的一种纳米纤维发热板，其特征在于，所述天然纸浆为原生木浆。
5.根据权利要求2所述的一种纳米纤维发热板，其特征在于，所述纳米陶瓷纤维的直径为10-300nm。
6.根据权利要求1所述的一种纳米纤维发热板，其特征在于，所述绝缘耐磨层(101)由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，其厚度为0.5-2.5mm。
7.根据权利要求1所述的一种纳米纤维发热板，其特征在于，所述金属电极片(2)由铜或铝制成。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种纳米纤维发热板，其特征在于，所述发热板本体(1)为矩形板状，所述金属电极片(2)固定连接在所述发热板本体(1)的两个宽边上。
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Cited By (2)
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| CN107820339A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-03-20 | 东莞市可乐狗电子科技有限公司 | 一种多电压复合金属陶瓷发热体、不锈钢发热体、微晶玻璃发热体 |
| CN110798917A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-14 | 贵州云弗电炉制造有限公司 | 一种用于电炉的发热板及其制备方法 |
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Cited By (2)
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