CN114666927B - 一种多向可拉伸电加热防除冰材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多向可拉伸电加热防除冰材料及其制备方法和应用，涉及功能性涂层材料技术领域。本发明提供的多向可拉伸电加热防除冰材料包括柔性可拉伸电加热膜和设置在所述柔性可拉伸电加热膜内的平行的柔性可拉伸电极；所述柔性可拉伸电加热膜由包括弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂的原料固化得到。本发明提供的电加热防除冰材料基于焦耳热效应，可将电加热膜层加热至冰点以上，实现加热防除冰的效果，并且能够实现电加热防除冰材料多个方向可拉伸性，可应用于柔性部件的防除冰领域。进一步地，所述柔性可拉伸电加热膜雕刻有剪纸结构，能够降低电加热防除冰材料的拉伸应力以及拉伸过程中的电阻变化，更好地实现多向可拉伸性。

Description

一种多向可拉伸电加热防除冰材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及功能性涂层材料技术领域，特别涉及一种多向可拉伸电加热防除冰材料及其制备方法和应用。
背景技术
高速列车高寒线运行过程中，由于气温较低，路面积雪严重，在高铁转向架区域容易出现结冰积雪等现象，导致列车降速运行，高铁转向架区域的空簧和钢簧结冰会影响列车运行的安全性。为保证高铁列车的运行安全，需要开发相关的防除冰技术。
轨道交通行业运用较多的传统防除冰方式是喷洒防结冰试剂，这种方法没有永久性，需要反复喷洒，成本高且污染环境，并且在恶劣的环境下并不能实现完全的防冰雪。新型的防除冰技术按有无能量的输入可分为两大类，即：主动防除冰技术和被动防冰技术。被动防冰技术主要有超疏水表面、超滑表面、低粘附防冰表面等，被动防冰技术在动态情况下并不能实现完全防冰，应用具有很大的局限性；主动防除冰技术是通过外加能量使结冰表面的温度达到冰点以上以实现防除冰的方式，其中，电加热是最直接最高效的方式，目前，已有电加热涂层、电加热膜等防除冰技术，但是针对高铁的钢簧和空簧等结构连接件的防冰，给加热元件提出了柔性可拉伸的要求，并且空簧是多方向变形，可拉伸的加热元件还需适应性的实现多向可拉伸，而已有的电加热防除冰技术并不能很好地满足这方面的应用需求。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种多向可拉伸电加热防除冰材料及其制备方法和应用。本发明提供的电加热防除冰材料不仅能够有效实现防除冰效果，而且具有多向可拉伸性，可满足柔性部件的防除冰需求。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种多向可拉伸电加热防除冰材料，包括柔性可拉伸电加热膜和设置在所述柔性可拉伸电加热膜内的平行的柔性可拉伸电极；
所述柔性可拉伸电加热膜由包括弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂的原料固化得到；所述纳米导电填料的质量为弹性基体质量的10～50％，所述弹性基体的质量为有机溶剂质量的5～20％。
优选地，所述弹性基体为橡胶材料，所述橡胶材料包括硅橡胶和/或丁苯橡胶；所述纳米导电填料包括碳基纳米导电填料和/或金属基纳米导电填料。
优选地，所述柔性可拉伸电极包括纤维布基可拉伸电极和/或碳材料基可拉伸电极。
优选地，所述纤维布基可拉伸电极包括化学镀金属纤维布、磁控溅射金属纤维布、金属纳米线修饰纤维布和液态金属浸渍纤维布中的一种或几种；所述碳材料基可拉伸电极包括碳纤维可拉伸电极和/或碳纳米管可拉伸电极。
优选地，所述柔性可拉伸电加热膜的厚度为100～500μm。
优选地，所述柔性可拉伸电加热膜还雕刻有剪纸结构。
优选地，所述剪纸结构为单轴剪纸结构、双轴剪纸结构或复合剪纸结构，所述复合剪纸结构中包括单轴剪纸结构和双轴剪纸结构；所述单轴剪纸结构的裁剪缝隙与柔性可拉伸电极平行且形成阵列，所述阵列中相邻列的裁剪缝隙交错分布；所述双轴剪纸结构的裁剪缝隙呈网格状排布。
本发明提供了以上技术方案所述多向可拉伸电加热防除冰材料的制备方法，包括以下步骤：
将弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂混合，得到可拉伸电加热材料分散液；
在基板上布置平行的柔性可拉伸电极，将所述可拉伸电加热材料分散液施加在布置有柔性可拉伸电极的基板表面，然后依次进行固化和脱模，得到多向可拉伸电加热防除冰材料。
优选地，所述固化后，还包括将所得固化膜激光雕刻出剪纸结构。
本发明提供了以上技术方案所述多向可拉伸电加热防除冰材料或以上技术方案所述制备方法制备得到的多向可拉伸电加热防除冰材料在柔性部件防除冰领域的应用。
本发明提供了一种多向可拉伸电加热防除冰材料，包括柔性可拉伸电加热膜和设置在所述柔性可拉伸电加热膜内的平行的柔性可拉伸电极；所述柔性可拉伸电加热膜由包括弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂的原料固化得到。本发明提供的电加热防除冰材料基于焦耳热效应，可将电加热膜层加热至冰点以上，实现加热防除冰的效果，并且本发明提供的电加热防除冰材料以柔性可拉伸电极和柔性可拉伸电加热膜层作为电极和加热材料，能够实现多个方向可拉伸性，可应用于柔性部件的防除冰领域。
进一步地，所述柔性可拉伸电加热膜雕刻有剪纸结构，能够降低电加热防除冰材料的拉伸应力以及拉伸过程中的电阻变化，提升拉伸稳定性，更好地实现多向可拉伸性。
本发明还提供了以上技术方案所述多向可拉伸电加热防除冰材料的制备方法，过程简单，易于操作。
附图说明
图1是本发明中单轴剪纸结构的示意图；
图2是本发明中双轴剪纸结构的示意图；
图3是基于单轴和双轴剪纸结构的复合剪纸结构；
图4是本发明制备纤维布基可拉伸电极的流程图；
图5是本发明制备碳纤维基可拉伸电极的流程图；
图6是本发明制备多向可拉伸电加热防除冰材料的工艺路线图；
图7是本发明制备多向可拉伸电加热防除冰材料的工艺流程图；
图8是实施例1制备的化学镀银纤维布的SEM图，图8中a1、a2和a3分别为化学镀银纤维布不同放大比例下的SEM图，图8中a4为表面银元素分析图；
图9是实施例1制备的多向可拉伸电加热防除冰材料施加不同电压且沿垂直电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图；图9中a1是多向可拉伸电加热防除冰材料施加25V电压且沿垂直电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图，a2是多向可拉伸电加热防除冰材料施加30V电压且沿垂直电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图；
图10是实施例1制备的多向可拉伸电加热防除冰材料施加不同电压且沿平行电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图；图10中，b1是多向可拉伸电加热防除冰材料施加25V电压且沿平行电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图，b2是多向可拉伸电加热防除冰材料施加30V电压且沿平行电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图；
图11是实施例2制备得到的碳纳米膜基柔性可拉伸电极的拉伸光镜图；图11中a1、a2、a3、a4分别是碳纳米膜基柔性可拉伸电极拉伸量为0％、30％、60％、90％的光镜图；
图12实施例2制备的多向可拉伸电加热防除冰材料施加35V电压且沿垂直电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图；
图13实施例2制备制备的多向可拉伸电加热防除冰材料施加35V电压且沿电极平行方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图。
具体实施方式
本发明提供了一种多向可拉伸电加热防除冰材料，包括柔性可拉伸电加热膜和设置在所述柔性可拉伸电加热膜内的平行的柔性可拉伸电极；
所述柔性可拉伸电加热膜由包括弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂的原料固化得到；所述纳米导电填料的质量为弹性基体质量的10～50％，所述弹性基体的质量为有机溶剂质量的5～20％。
本发明提供的多向可拉伸电加热防除冰材料包括柔性可拉伸电加热膜，所述柔性可拉伸电加热膜由包括弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂的原料固化得到。在本发明中，所述弹性基体优选为橡胶材料，所述橡胶材料优选包括硅橡胶和/或丁苯橡胶，所述橡胶材料具有良好的弹性；本发明对所述弹性基体的来源没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述纳米导电填料优选包括碳基纳米导电填料和/或金属基纳米导电填料；所述碳基纳米导电填料优选包括碳纳米管、炭黑和石墨烯中的一种或几种，所述金属基纳米导电填料优选包括银纳米颗粒、铜纳米颗粒和银纳米线中的一种或几种；所述纳米导电填料的质量为弹性基体质量的10～50％，优选为10～30％。本发明以所述弹性基体和纳米导电填料作为柔性可拉伸电加热膜的原料组分，能够使电加热膜具有多向可拉伸性和导电性。本发明对所述有机溶剂没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知的有机溶剂即可，具体地如丙酮、二甲苯、甲苯；所述弹性基体的质量优选为有机溶剂质量的5～20％，更优选为10～20％。
在本发明中，所述柔性可拉伸电加热膜的厚度优选为100～500μm，更优选为200～400μm。在本发明中，所述柔性可拉伸电加热膜还优选雕刻有剪纸结构，所述剪纸结构穿透柔性可拉伸电加热膜的厚度方向；所述剪纸结构优选为单轴剪纸结构、双轴剪纸结构或复合剪纸结构，所述复合剪纸结构中包括单轴剪纸结构和双轴剪纸结构。在本发明中，所述单轴剪纸结构的裁剪缝隙优选与柔性可拉伸电极平行且形成阵列，所述阵列中相邻列的裁剪缝隙交错分布；图1是所述单轴剪纸结构的示意图，图1中，白色区域为需要裁剪的区域，Lc为裁剪缝隙的长度，x为沿电极方向的裁剪间距，y为垂直于电极方向的裁剪间距；所述Lc优选为2～10mm，所述x优选为0.5～2mm，所述y优选为1～4mm。在本发明中，所述双轴剪纸结构的裁剪缝隙优选呈网格状排布；图2是所述双轴剪纸结构的示意图，图2中，白色区域为需要裁剪的区域，a为裁剪缝隙的长度，b为裁剪间距，所述a优选为2～10mm，所述b优选为0.5～4mm。在本发明中，所述复合剪纸结构如图3所示。本发明在所述柔性可拉伸电加热膜上雕刻剪纸结构，能够降低电加热防除冰材料的拉伸应力以及拉伸过程中的电阻变化，提高拉伸稳定性，更好地实现多向可拉伸性。
本发明提供的多向可拉伸电加热防除冰材料包括设置在所述柔性可拉伸电加热膜内的平行的柔性可拉伸电极。在本发明中，所述柔性可拉伸电极的个数优选大于等于2，在本发明实施例中，所述柔性可拉伸电极的个数为2个，优选分别设置在柔性可拉伸电加热膜内的两端位置处。在本发明中，所述柔性可拉伸电极优选包括纤维布基可拉伸电极和/或碳材料基可拉伸电极。在本发明中，所述纤维布基可拉伸电极优选包括化学镀金属纤维布、磁控溅射金属纤维布、金属纳米线修饰纤维布和液态金属浸渍纤维布中的一种或几种；所述化学镀金属纤维布优选为化学镀银纤维布，所述磁控溅射金属纤维布优选为磁控溅射镀金纤维布或磁控溅射镀银纤维布，所述金属纳米线修饰纤维布优选为银纳米线修饰纤维布或铜纳米线修饰纤维布，所述液态金属浸渍纤维布优选为镓铟合金浸渍纤维布或铟锡合金浸渍纤维布；所述纤维布基可拉伸电极中的纤维布优选包括尼龙、涤纶、腈纶和氨纶中的一种或几种，所述纤维布具有可拉伸性。本发明对所述纤维布基可拉伸电极的来源没有特别的要求，采用本领域技术人员熟知的市售商品或采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备均可。在本发明实施例中，所述纤维布基可拉伸电极的制备方法优选为：将纤维布在预拉伸的条件下进行O2等离子体处理，得到预处理纤维布；将所述预处理纤维布进行导电处理，得到纤维布基可拉伸电极。本发明将所述纤维布在预拉伸的条件下进行O2等离子体处理，能够使纤维布易于进行导电处理；当所述纤维布基可拉伸电极为化学镀金属纤维布时，所述导电处理的方式为化学镀；当所述纤维布基可拉伸电极为磁控溅射金属纤维布时，所述导电处理的方式为磁控溅射；当所述纤维布基可拉伸电极为金属纳米线修饰纤维布时，所述导电处理的方式为将纤维布浸泡在金属纳米线分散液中，然后烘干，再重复浸泡-烘干的操作；当所述纤维布基可拉伸电极为液态金属浸渍纤维布时，所述导电处理的方式为在纤维布上刮涂液态金属。在本发明中，所述导电处理以纤维布及可拉伸电极的方块电阻小于2Ω为准，若不满足，可多次进行所述导电处理。图4为所述纤维布基可拉伸电极的制备流程图。本发明利用纤维布的可拉伸性，在其表面制备金属导电层，从而获得柔性可拉伸电极。在本发明中，所述碳材料基可拉伸电极优选包括碳纤维可拉伸电极和/或碳纳米管可拉伸电极，所述碳纤维基可拉伸电极优选为螺旋状碳纤维绳，所述碳纳米管可拉伸电极优选为碳纳米管膜可拉伸电极。在本发明实施例中，所述螺旋状碳纤维绳的制备方法优选为：将碳纳米纤维螺旋缠绕在可拉伸的纤维丝上，得到螺旋状碳纤维绳；所述螺旋状碳纤维绳的螺纹间距优选为0.5～2mm。在本发明实施例中，所述碳纳米管膜可拉伸电极的制备方法优选为：将弹性基体预拉伸，在所得预拉伸的弹性基体表面滴加弹性基体材料的乳液(即未固化的弹性基体的乳液)；然后将碳纳米管膜贴覆在预拉伸的弹性基底滴加有所述乳液的一侧表面，进行固化后松释，得到具有微褶皱结构的碳纳米管膜可拉伸电极；所述碳纳米管膜的厚度优选为0.01～0.08mm，所述弹性基底优选为硅橡胶。图5为所述碳纤维基可拉伸电极的制备流程图。
本发明提供的电加热防除冰材料基于焦耳热效应，可将电，加热膜层加热至冰点以上，实现加热防除冰的效果，并且本发明提供的电加热防除冰材料以柔性可拉伸电极和柔性可拉伸电加热膜层作为电极和加热材料，能够实现多个方向可拉伸性。
本发明提供了以上技术方案所述多向可拉伸电加热防除冰材料的制备方法，包括以下步骤：
将弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂混合，得到可拉伸电加热材料分散液；
在基板上布置平行的柔性可拉伸电极，将所述可拉伸电加热材料分散液施加在布置有柔性可拉伸电极的基板表面然后依次进行固化和脱模，得到多向可拉伸电加热防除冰材料。
本发明将弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂混合，得到可拉伸电加热材料分散液。在本发明中，所述混合的方法优选为：在弹性基体中加入纳米导电填料和有机溶剂，然后将所得混合物料依次进行机械搅拌和超声分散，得到所述可拉伸电加热材料分散液。
得到可拉伸材料分散液后，本发明在基板上布置平行的柔性可拉伸电极，将所述可拉伸电加热材料分散液施加在布置有柔性可拉伸电极的基板表面，然后依次进行固化和脱模，得到多向可拉伸电加热防除冰材料。在本发明中，所述基板优选为易脱模的基板，具体地如PTFE基板、玻璃基板；所述平行的柔性可拉伸电极的个数优选为2个，优选分别布置在基板表面的两端位置处。在本发明实施例中，为保证柔性可拉伸电极嵌入柔性可拉伸电加热膜内，在所述基板上布置平行的柔性可拉伸电极之前，优选先在基板上施加一部分所述可拉伸电加热材料分散液进行固化。在本发明中，所述施加的方法优选为喷涂或浇筑。在本发明中，所述固化的温度优选为60～120℃，时间优选为30～120min；经过所述固化，在基板上形成柔性可拉伸电加热膜，且平行的可拉伸电极嵌入柔性可拉伸电加热膜的内部。所述固化后，还包括将所得固化膜激光雕刻出剪纸结构，然后再进行脱模。本发明通过所述脱模脱去基板；所述脱模后，本发明还优选所得柔性可拉伸电加热膜进行封装，得到多向可拉伸电加热防除冰材料；所述封装用封装材料优选弹性模量较小的橡胶材料，如硅橡胶。
本发明制备多向可拉伸电加热防除冰材料的工艺路线图和工艺流程图分别如图6和图7所示。本发明提供的制备方法过程简单，易于操作。
本发明提供了以上技术方案所述多向可拉伸电加热防除冰材料或以上技术方案所述制备方法制备得到的多向可拉伸电加热防除冰材料在柔性部件防除冰领域的应用。本发明提供的电加热防除冰材料不仅能够实现加热防除冰的效果，并且能够实现多个方向可拉伸性，从而可应用于柔性部件的防除冰领域，如高铁高寒线的空气弹簧以及钢铁弹簧等重要防除冰部件。在本发明中，所述应用的方法优选为可拉伸加热膜包裹于柔性连接件外侧，供电加热，通过焦耳热可以实现防除冰。
下面结合实施例对本发明提供的多向可拉伸电加热防除冰材料及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种多向可拉伸电加热防除冰材料，制备方法如下：
将商用氨纶可拉伸纤维布在预拉伸的情况下进行O2等离子体处理，然后在预处理后的纤维布上采用化学镀的方法镀银，得到化学镀银纤维布，作为柔性可拉伸电极；化学镀的过程为：(1)配置银氨溶液；(2)配置还原液，称取葡萄糖和酒石酸放入烧杯中，加入去离子水，然后放在电炉上加热，沸腾10min，冷却至室温；向所得溶液中加无水乙醇，然后加水稀释至1L(使用时预热到30℃)；(3)将O2等离子处理的纤维布预拉伸并浸入配制的银氨溶液中，浸泡30min后，滴加配置好的还原液，并使用磁力搅拌；(4)用去离子水冲洗得到的镀银纤维布，然后在热烘箱中60℃干燥8h，得到化学镀银纤维布。
在弹性基体材料硅橡胶中，加入纳米导电填料碳纳米管与有机溶剂二甲苯，依次进行机械搅拌和超声分散，得到可拉伸电加热材料分散液；硅橡胶的质量为有机溶剂质量的10％，碳纳米管的质量为硅橡胶质量的10％；
将制备得到的柔性可拉伸电极平行布置于玻璃基板表面的两端位置处，将可拉伸电加热材料分散液浇筑于布置有电极的基板表面，电极嵌入电加热材料内部；将电加热材料固化后，在得到的柔性可拉伸电加热膜(厚度为0.1mm～0.5mm)上激光雕刻出双轴剪纸结构，双轴剪纸结构如图2所示，其中，a为4mm，b为1mm；将激光雕刻后的柔性可拉伸电加热膜脱模后，采用弹性材料硅橡胶进行封装，得到多向可拉伸电加热防除冰材料。
图8是制备的化学镀银纤维布的SEM图，图8中a1、a2和a3分别为化学镀银纤维布不同放大比例下的SEM图，图8中a4为表面银元素分析图。由图8中a1可以看出，纤维布为编织结构，从而布本身具有良好的拉伸性能；如图8中a2、a3和a4可知，纤维表面均匀分布着银颗粒，因此，纤维布具有良好的导电性能，裁剪成的10cm*0.8cm的电极后，每条电极的电阻小于2Ω，满足作为涂层电极的需要。
将制备得到的多向可拉伸电加热防除冰材料中的电极外接电源，在25V、30V不同的电压下对加热膜进行加热，并沿着平行电极和垂直电极两个方向分别拉伸20％、40％，记录加热膜表面的温升曲线，并拍摄热像图。图9是多向可拉伸电加热防除冰材料施加不同电压且沿垂直电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图，图9中a1是多向可拉伸电加热防除冰材料施加25V电压且沿垂直电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图，a2是多向可拉伸电加热防除冰材料施加30V电压且沿垂直电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图。图10是多向可拉伸电加热防除冰材料施加不同电压且沿平行电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图，图10中，b1是多向可拉伸电加热防除冰材料施加25V电压且沿平行电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图，b2是多向可拉伸电加热防除冰材料施加30V电压且沿平行电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图。由图9和图10可以看出，在不同的电压下，加热膜沿电极方向和垂直于电极方向拉伸过程中均可实现加热；并由内嵌热像图可见，加热膜的表面温度比较均匀，可以实现封装加热膜的整体加热。加热膜材料本身可拉伸，电极可拉伸，加热膜可沿两垂直方向拉伸，并且沿倾斜等多方向也可拉伸加热。
实施例2
一种多向可拉伸电加热防除冰材料，制备方法如下：
首先浇筑脱模制备硅橡胶膜，将硅橡胶膜预拉伸并滴加未固化的硅橡胶乳液，然后将碳纳米管膜贴覆于预拉伸的硅胶基底滴加有硅橡胶乳液的一侧表面，固化后松释，得到具有微褶皱结构的碳纳米膜基柔性可拉伸电极；
在弹性基体材料丁苯橡胶中，加入纳米导电填料石墨烯与有机溶剂甲苯，依次进行机械搅拌和超声分散，得到可拉伸电加热材料分散液；弹性基体的质量为有机溶剂质量的10％，纳米导电填料的质量为丁苯橡胶质量的10％；
将制备得到的柔性可拉伸电极平行布置于玻璃基板表面的两端位置处，将可拉伸电加热材料分散液浇筑于布置有电极的基板表面，电极嵌入电加热材料内部；将电加热材料固化，然后在得到的柔性可拉伸电加热膜(厚度为0.1mm～0.5mm)上激光雕刻出双轴剪纸结构，双轴剪纸结构如图2所示，其中，a为5mm，b为1mm；将激光雕刻后的柔性可拉伸电加热膜脱模后，采用弹性材料硅橡胶进行封装，得到多向可拉伸电加热防除冰材料。
图11是制备得到的碳纳米管膜基柔性可拉伸电极的光镜图，图11中a1、a2、a3、a4分别是碳纳米膜基柔性可拉伸电极拉伸量为0％、30％、60％、90％的光镜图。由图11可以看出，碳纳米管呈现规则的微褶皱结构，在拉伸过程中，微褶皱结构可以拉伸平整，实现电极可拉伸。
将制备得到的多向可拉伸电加热防除冰材料中的电极外接电源，在35V电压下对加热膜进行加热，并沿着平行电极和垂直电极两个方向分别拉伸20％、40％，记录加热膜表面的温升曲线，并拍摄热像图。图12是多向可拉伸电加热防除冰材料施加35V电压且沿垂直电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图，图13是多向可拉伸电加热防除冰材料施加35V电压且沿平行电极方向进行不同程度拉伸的温升曲线与热像图。由图12和图13可以看出，加热膜沿电极方向和垂直于电极方向拉伸过程中，均可实现加热，并由内嵌热像图可见，加热膜的表面温度比较均匀，可以实现封装加热膜的整体加。加热膜可沿两垂直方向拉伸，沿倾斜方向也可拉伸加热。
由以上实施例可以看出，本发明提供的电加热防除冰材料不仅能够实现加热防除冰的效果，并且能够实现多个方向可拉伸性，从而可应用于柔性部件的防除冰领域。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多向可拉伸电加热防除冰材料，其特征在于，包括柔性可拉伸电加热膜和设置在所述柔性可拉伸电加热膜内的平行的柔性可拉伸电极；
所述柔性可拉伸电加热膜由包括弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂的原料固化得到；所述纳米导电填料的质量为弹性基体质量的10～50％，所述弹性基体的质量为有机溶剂质量的5～20％；
所述柔性可拉伸电加热膜还雕刻有剪纸结构；所述剪纸结构为单轴剪纸结构、双轴剪纸结构或复合剪纸结构，所述复合剪纸结构中包括单轴剪纸结构和双轴剪纸结构；所述单轴剪纸结构的裁剪缝隙与柔性可拉伸电极平行且形成阵列，所述阵列中相邻列的裁剪缝隙交错分布；所述双轴剪纸结构的裁剪缝隙呈网格状排布。
2.根据权利要求1所述的多向可拉伸电加热防除冰材料，其特征在于，所述弹性基体为橡胶材料，所述橡胶材料包括硅橡胶和/或丁苯橡胶；所述纳米导电填料包括碳基纳米导电填料和/或金属基纳米导电填料。
3.根据权利要求1所述的多向可拉伸电加热防除冰材料，其特征在于，所述柔性可拉伸电极包括纤维布基可拉伸电极和/或碳材料基可拉伸电极。
4.根据权利要求3所述的多向可拉伸电加热防除冰材料，其特征在于，所述纤维布基可拉伸电极包括化学镀金属纤维布、磁控溅射金属纤维布、金属纳米线修饰纤维布和液态金属浸渍纤维布中的一种或几种；所述碳材料基可拉伸电极包括碳纤维可拉伸电极和/或碳纳米管可拉伸电极。
5.根据权利要求1所述的多向可拉伸电加热防除冰材料，其特征在于，所述柔性可拉伸电加热膜的厚度为100～500μm。
6.权利要求1～5任意一项所述多向可拉伸电加热防除冰材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将弹性基体、纳米导电填料和有机溶剂混合，得到可拉伸电加热材料分散液；
在基板上布置平行的柔性可拉伸电极，将所述可拉伸电加热材料分散液施加在布置有柔性可拉伸电极的基板表面，然后依次进行固化和脱模，得到多向可拉伸电加热防除冰材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述固化后，还包括将所得固化膜激光雕刻出剪纸结构。
8.权利要求1～5任意一项所述多向可拉伸电加热防除冰材料或权利要求6～7任意一项所述制备方法制备得到的多向可拉伸电加热防除冰材料在柔性部件防除冰领域的应用。
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