CN107257589A - 一种电热薄膜材料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种发热均匀的电热薄膜材料及其制作方法，该电热薄膜材料包括：基材层、均匀沉积在基材层表面的金属沉积层、以及贴合在金属沉积层表面的绝缘层，其中金属沉积层上连接有电极，通过电极与外部电源连接。本发明采用上述技术方案后，首先，其制作的电热薄膜材料具有寿命长、低能耗等优点，其使用寿命是普通电热材料10倍，并且能耗降低百分之三十。其次，本发明制作的电热薄膜材料在加热时，发热均匀，并且无热应力、无死角；再者，本发明的电热薄膜材料可实现真正的整面发热，并且不会出现断路、短路情况，最后，本发明采用的是非化学方式实现金属沉积，制作过程中不会产生污。
Description
技术领域
本发明涉及电热薄膜材料及其制作方法技术领域，具体涉及一种发热均匀的电热薄膜材料及其制作方法。
背景技术
目前现有的电热薄膜包括以下两种；
1、碳晶电热膜，其是将碳纤维改性后进行球磨处理制成碳素晶体颗粒，将碳晶颗粒与高分子树脂材料以特殊工艺合成制作的电热材料。其发热原理是：在交变电场的作用下，碳晶层的碳原子之间产生并发生剧烈撞击和摩擦从而产生热能，并以热辐射的形式对外传递热量。
2、金属电热膜，通过化学蚀刻的方式在薄膜层上蚀刻金属线路，将金属线路接入电源后，产生热量。
上述两种电热薄膜均存在一定的不足，碳晶电热膜的寿命短，能耗大，并且热均匀性较差，容易出现局部过热的现象。金属电热膜在生产环节容易出现环境污染问题，并且其蚀刻的金属线路容易出现短路、断路的问题，并且不容易维修。
针对以上问题，本发明人经过不断的研究，提出一种新的电热膜产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就在于克服现有产品不足，提供一种使用半导体导电材料，利用物理沉积的技术制作的电热薄膜材料及其制作方法。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：一种电热薄膜材料包括：基材层、均匀沉积在基材层表面的金属沉积层、以及贴合在金属沉积层表面的绝缘层，其中金属沉积层上连接有电极，通过电极与外部电源连接。
进一步而言，上述技术方案中，所述的金属沉积层的厚度为10纳米-50微米。
进一步而言，上述技术方案中，所述的电极采用铜箔或者银箔。
进一步而言，上述技术方案中，所述的基材层和绝缘层均采用耐高温聚酯薄膜材料。
本发明中电热薄膜材料的制作方法采用的技术方案如下；该制作方法为，首先，通过电子轰击、或者离子溅射、或者真空蒸镀，在将导电金属材料均匀沉积在一绝缘薄膜基材层的表面，形成具有金属沉积层的薄膜；其次，根据金属沉积层的电阻率、厚度、面积，计算单位面积金属沉积层的电阻，从而按照所需要的功率制成不同大小薄膜；最后，以铜箔或者银箔作为金属沉积层的电极，并在金属沉积层上贴合耐高温绝缘层，形成最终的电热薄膜材料。
进一步而言，上述技术方案中，所述的一种电热薄膜材料的制作方法中，所述的导电金属材料为铝、镍、铬、镉、铁金属中的任意一种。
进一步而言，上述技术方案中，所述的一种电热薄膜材料的制作方法中，所述的金属沉积层的厚度为10纳米-50微米。
进一步而言，上述技术方案中，所述的一种电热薄膜材料的制作方法中，所述的根据金属沉积层的厚度、面积，计算单位面积金属沉积层的电阻，计算公式如下：R＝ρS/L，其中R为单位面积金属沉积层的电阻，ρ为金属沉积层的电阻率，S为金属沉积层的横截面，L为金属沉积层的长度；得到单位面积金属沉积层的电阻后，按照所需要的功率制成不同大小薄膜。
本发明采用上述技术方案后，首先，其制作的电热薄膜材料具有寿命长、低能耗等优点，其使用寿命是普通电热材料10倍，并且能耗降低百分之三十。其次，本发明制作的电热薄膜材料在加热时，发热均匀，并且无热应力、无死角；再者，本发明的电热薄膜材料可实现真正的整面发热，并且不会出现断路、短路情况，最后，本发明采用的是非化学方式实现金属沉积，制作过程中不会产生污。
具体实施例：
以下通过具体实施例对本发明进行详细的说明，本发明为一种电热薄膜材料，其主要通过在耐高温的基材层上附着一层金属沉积层，然后将该金属沉积层接入电源后，该金属沉积层在回路中导通产生热量。
具体而言，本发明依次包括：基材层、金属沉积层和绝缘层，其中薄膜的基材层和绝缘层采用耐高温聚酯薄膜材料。所述的耐高温聚酯薄膜材料，例如PET材料具有良好的物理特性和绝佳的绝缘材料，这种材料0.1mm厚度可耐高压超过3750V，通过该聚酯薄膜材料将金属沉积层整体包覆后，即绝缘，又阻绝了金属沉积层与空气的接触，不仅保障了产品的安全，并且有可延长产品的使用寿命。
具体而言，本发明的制作方法如下：
首先，通过电子轰击、或者离子溅射、或者真空蒸镀，在将导电金属材料均匀沉积在一绝缘薄膜基材层的表面，形成具有金属沉积层的薄膜。即，以半导体导电材料，利用物理沉积的技术，在基材层表面形成金属沉积层，即在基材层的表面形成金属镀膜层。金属沉积层的成型方法可采用电子轰击镀膜，或者，通过粒子溅射镀膜，或者采用真空蒸镀的方式。根据不同的材料选择适当的方法。本发明中，所述的导电金属材料可采用铝、镍、铬、镉、铁等金属中的任意一种。通过对金属沉积层成型方法中温度、时间等参数的控制，在基材层表面形成厚度为10纳米-50微米。
其次，根据金属沉积层的电阻率、厚度、面积，计算单位面积金属沉积层的电阻，从而按照所需要的功率制成不同大小薄膜。计算公式如下：
R＝ρS/L，其中R为单位面积金属沉积层的电阻，ρ为金属沉积层的电阻率，S为金属沉积层的横截面，L为金属沉积层的长度。
为了便于计算，本发明中每块电热薄膜材料制作呈单位尺寸的正方形，这样上述计算公式：R＝ρS/L＝ρ*a*H/L，其中a为正方形金属沉积层的宽度，H金属沉积层厚度。所以当金属沉积层为正方形时，a＝L，所以，上述单位边长的正方向金属沉积层的电阻为：R＝ρS/L＝ρH。由此可以看出，金属沉积层的电阻与其电阻率和厚度相关。带入功率公式，对于正方形的金属沉积层薄膜产品而言，其电热功率为：W＝V2/R。在实际生产时，根据所需要的产品功率，制作特定尺寸大小的正方形薄膜材料即可。
最后，以铜箔或者银箔作为金属沉积层的电极，通过电极与外部电源连接。并在金属沉积层上贴合绝缘层，形成最终的电热薄膜材料。
上述制作方法中，所述的金属沉积层的厚度为10纳米-50微米。基材层的厚度为：0.1毫米-5毫米。绝缘层的厚度为0.05毫米-1毫米。
本发明采用上述技术方案后，其制作的电热薄膜材料具有寿命长、低能耗等优点，其使用寿命是普通电热材料10倍，并且能耗降低百分之三十。
Claims (8)
1.一种电热薄膜材料，其特征在于：该材料包括；基材层、均匀沉积在基材层上表面的金属沉积层、以及贴合在金属沉积层表面的绝缘层，其中金属沉积层上连接有电极，通过电极与外部电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种电热薄膜材料，其特征在于：所述的金属沉积层的厚度为10纳米-50微米。
3.根据权利要求1所述的一种电热薄膜材料，其特征在于：所述的电极采用铜箔或者银箔。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种电热薄膜材料，其特征在于：所述的基材层和绝缘层均采用耐高温聚酯薄膜材料。
5.一种电热薄膜材料的制作方法，其特征在于：该制作方法为：
首先，通过电子轰击、或者离子溅射、或者真空蒸镀，将导电金属材料均匀沉积在一绝缘薄膜基材层的表面，形成具有金属沉积层的薄膜；
其次，根据金属沉积层的电阻率、厚度、面积，计算单位面积金属沉积层的电阻，从而按照所需要的功率制成不同大小薄膜半成品；
最后，以铜箔或者银箔作为金属沉积层的电极，并在金属沉积层上贴合耐高温绝缘层，形成最终的电热薄膜材料。
6.根据权利要求5所述的一种电热薄膜材料的制作方法，其特征在于：所述的导电金属材料为铝、镍、铬、镉、铁金属中的任意一种。
7.根据权利要求5所述的一种电热薄膜材料的制作方法，其特征在于：所述的金属沉积层的厚度为10纳米-50微米。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的一种电热薄膜材料的制作方法，其特征在于：所述根据金属沉积层电阻率、厚度、面积，计算单位面积金属沉积层的电阻，计算公式如下：
R＝ρS/L，其中R为单位面积金属沉积层的电阻，ρ为金属沉积层的电阻率，S为金属沉积层的横截面，L为金属沉积层的长度；得到单位面积金属沉积层的电阻后，按照所需要的功率制成不同大小薄膜。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171017 |