KR20110110573A - 면상 발열체의 제조방법 및 그에 의한 면상 발열체 - Google Patents

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KR20110110573A
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허훈
박노형
유은성
황지영
박춘근
정관영
김진종
조창기
조숙철
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한국생산기술연구원
쎄라텍(주)
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Abstract

본 발명에서는 세라믹 절연체 슬러리를 테이프 캐스팅하여 하부 절연층용 미가공 시트를 형성하는 단계; 상기 형성된 미가공 시트의 일면에 전도성 발열도료를 도포하여 발열층을 적층하는 단계; 상기 적층된 발열층 상에 다시 전극물질을 도포하여 전극을 형성하는 단계; 상기 전극물질 위에 다시 상기 절연체 슬러리를 테이프 캐스팅하여 상부 절연층을 적층하는 단계; 및 상기 적층체의 외곽에 실링제를 도포한 다음 소성하여 접합하는 단계;를 포함하는 면상 발열체 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하여 제조되는 면상 발열체는, 테이프 캐스팅과 페인팅의 방법으로 각 층이 형성 되기 때문에 매우 얇은 두께를 갖는다. 뿐만 아니라, 소성된 세라믹층으로 이루어 지기 때문에 우수한 강도와 높은 내구성을 갖는다.

Description

면상 발열체의 제조방법 및 그에 의한 면상 발열체{MANUFACTURING METHOD OF PLANE HEATER AND PLANE HEATER THEREBY}
본 발명은 면상 발열체의 제조방법 및 그에 의한 면상 발열체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테이프 캐스팅과 페인팅 방법을 조합하여 얻어진 절연층, 발열층, 전극 및 절연층의 적층체 외각을 밀봉재로 밀봉하고 소성하여 얇은 두께이면서도 강한 강도와 우수한 내열성을 갖는 면상 발열체를 제조하는 방법 및 그에 의한 면상 발열체에 관한 것이다.
일반적으로, 전기의 통전에 의한 면상 발열체는 온도조절이 용이할 뿐만 아니라 공기가 오염되지 않아 위생적이며, 소음이 없기 때문에 주거용 및 상업용 건물의 난방장치나, 각종 가열장치, 건조시스템, 동결방지장치를 비롯한 산업용 가열장치 뿐만이 아니라 레저용 방한제품에까지 널리 이용되고 있다.
상술한 면상 발열체의 발열원으로는 니크롬선 등의 금속 발열선이 많이 사용되고 있다. 그러나, 상기 금속 발열선으로 만든 면상 발열체에서는 전기가 하나의 선을 통해 흐르기 때문에 발열선의 어느 한 부분이라도 끊어지면 전기가 통하지 않게 되어 면상 발열체가 작동을 하지 않는 사용상의 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 상기 발열체에서는 발열선 부위만이 부분 발열되기 때문에 온도분포가 불균일하며, 나아가 금속 발열선은 원적외선의 방사율이 낮기 때문에 이들을 이용한 면상 발열체는 가열효율이 낮다는 문제점이 있다.
이를 개선하기 위한 방법들로서, 특허출원 제1988-5615호, 제2005-102760호 등에는 상기 금속 발열선을 대신하여 탄소섬유나 탄소분말 또는 이들을 이용한 발열지를 발열원으로 사용하는 방법들이 시도된 바 있다. 특히 특허출원 제2005-102760호에는 탄소섬유를 분산하거나 직조하여 얻은 면상 발열지를 판상의 마이카시트에 접착한 면상 발열체가 개시되어 있다.
그러나, 상기 방법의 경우 마이카 시트는 내열성 수지에 마이카 입자를 분산시켜 사용한 것이기 때문에, 유기화합물인 내열성 수지가 열에 장기간 노출될 경우 변성이나 화재 등의 위험을 피할 수 없다는 본질적인 한계점이 있어 이를 개선할 필요성이 끊임없이 대두되어 왔다.
이에 본 발명자들은 테이프캐스팅과 페인팅 기법을 적절히 조합하여 세라믹 재질의 절연층과 도전성 카본 등을 이용한 발열층을 얇은 형태로 형성한 다음 이들 중 절연층만을 선택적으로 소성하면 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
특허출원 제1988-5615호, 특허출원 제2005-102760호
본 발명의 목적은 얇은 두께이면서도 강한 강도와 우수한 내열성 세라믹을 절연층으로 갖는 면상 발열체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의하여 제조되는 면상 발열체를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 면상 발열체 제조방법은 세라믹 절연체 슬러리를 테이프 캐스팅하여 하부 절연층용 미가공 시트를 형성하는 단계; 상기 형성된 미가공 시트의 일면에 전도성 발열도료를 도포하여 발열층을 적층하는 단계; 상기 적층된 발열층 상에 다시 전극물질을 도포하여 전극을 형성하는 단계; 상기 전극물질 위에 다시 상기 절연체 슬러리를 테이프 캐스팅하여 상부 절연층을 적층하는 단계; 및 상기 적층체의 외곽에 실링제를 도포한 다음 소성하여 접합하는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 세라믹 절연체 슬러리는 맥반석 몰탈, 알루미나분말, 황토분말, 납석, 활석, 규석, 지르콘 및 제올라이트의 천연광물과 그 외에도 소다라임 유리, 보로실리케이트 유리, 실리카 유리, 알루미나, LTCC(Low temperature cofired ceramic, 저온소성세라믹), 알루미나/보로실리케이트(Alumina/Borosilicate), BaSnB2O6, BaZrB2O6, Ba(Cu1 /2W1 /2)O3, Bi2O3-CuO type, Pb(Cu1 /2W1 /2)O3, Bi2O3-Fe2O3type, PbO-Sb2O3 type, PbO-V2O5, LiF, B2O3, Bi2O3, Pb5Ge2 .4Si0 .6O11, Pb2SiO4, Li2Bi2O5 로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 세라믹 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전도성 발열도료의 도포 및 전극물질의 도포는 스크린 프린팅, 스프레이 및 잉크젯프린팅으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나의 도포방법인 것이 바람직하다.
상기 전도성 발열도료의 조성은 도전성 카본, 카본나노튜브, 카본블랙 및 탄화규소(SiC)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 전도성 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 접합단계에 앞서 적층체를 등온정수압프레스(Warm Isostatic Press) , 냉간정수압프레스(CIP) 및 핫프레스(Hot press)로 구성된 군으로부터 선택되는 가압수단을 사용하여 압착하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상기 적층된 발열층 상의 전극물질은 Cu, Ag, Ag-Pt, Au, Ag-Pd, Al, Ni, Au-Pt을 포함하는 페이스트로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 접합단계 이후에 발열층에 전류를 공급하기 위한 금속선을 접합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 금속선은 Cu, Ag, Ag-Pt, Au, Ag-Pd, Al, Ni, Au-Pt, Fe, W로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속선 것이 바람직하다.
본 발명의 면상 발열체는 순서대로 하부 절연층, 전도성 발열도료층, 전극물질 및 상부 절연층의 구성 포함한다.
상기 상부 및/또는 하부 절연층 상에 단열재가 부착될 수 있다.
상기 단열재는 에어로겔(aerogel), 유리솜, 석영솜, 글라스울, 코르크 및 발포 플라스틱으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 상부 절연층에는 발열층으로부터 발생되는 열이 원활히 외부로 빠져나올수 있도록 하기위해 방열도료가 도포될 수 있다.
상기 상부 절열층에 도포되는 방열도료는 그래파이트 방열도료, 카본-나노튜브 방열도료로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하여 제조되는 면상 발열체는, 테이프 캐스팅과 페인팅의 방법으로 각 층이 형성 되기 때문에 매우 얇은 두께를 갖는다. 뿐만 아니라, 소성된 세라믹층으로 이루어 지기 때문에 우수한 강도와 높은 내구성을 갖는다.
1은 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 면상 발열체의 일 태양에 대한 분해사시도이고,
는 상기 면상 발열체에 단열재가 추가된 구성을 보여주는 분해사시도이다.
본 발명의 면상 발열체 제조방법은 세라믹 절연체 슬러리를 테이프 캐스팅하여 하부 절연층용 미가공 시트를 형성하는 단계; 상기 형성된 미가공 시트의 일면에 전도성 발열도료를 도포하여 발열층을 적층하는 단계; 상기 적층된 발열층 상에 다시 전극물질을 도포하여 전극을 형성하는 단계; 상기 전극물질 위에 다시 상기 절연체 슬러리를 테이프 캐스팅하여 상부 절연층을 적층하는 단계; 및 상기 적층체의 외곽에 실링제를 도포한 다음 소성하여 접합하는 단계;를 포함한다.
첫 번째 단계를 설명한다. 상기 첫 번째 단계에서는 세라믹 절연체 슬러리를 테이프 캐스팅하여 하부 절연층용 미가공 시트(green sheet)를 형성한다. 이때, 상기 미가공 시트는 필요한 경우 복수로 적층될 수 있다.
테이프 캐스팅은 세라믹 절연체 분말을 액상 용매에 섞어 슬러리를 만들고, 이를 테이프 캐스터(tape-caster)를 이용하여 바탕 테이프 위에 얇게 펼친 다음, 용매를 날려버린 후 바탕 테이프를 제거하여 테이프 형상의 성형체를 만드는 방법을 말한다.
이때, 본 발명에서 사용되는 상기 세라믹 절연체 슬러리에는 맥반석 몰탈, 알루미나분말, 황토분말, 납석, 활석, 규석, 지르콘, 제올라이트 등의 천연광물 등이 포함될 수 있으며, 그 외에도 소다라임 유리, 보로실리케이트 유리, 실리카 유리, 알루미나, LTCC(Low temperature cofired ceramic, 저온소성세라믹), 알루미나/보로실리케이트(Alumina/Borosilicate), BaSnB2O6, BaZrB2O6, Ba(Cu1 /2W1 /2)O3, Bi2O3-CuO type, Pb(Cu1 /2W1 /2)O3, Bi2O3-Fe2O3type, PbO-Sb2O3 type, PbO-V2O5, LiF, B2O3, Bi2O3, Pb5Ge2 .4Si0 .6O11, Pb2SiO4, Li2Bi2O5 등이 사용될 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2이상의 조합으로 사용하는 것이 가능하다. 이들 중 천연광물의 경우 온열효과를 갖는 원적외선 방사효율이 높기 때문에 발열시 방사효율을 높여주어 바람직하다.
상기 세라믹 절연체 원료들의 최대 입자크기는 1~100㎛이고, 비표면적은 2~100m2/g인 것이 바람직 하다. 이렇게 입자 크기를 제한하는 이유는 입자사이즈에 따라 슬러리의 유동성이 변화가 심하게 일어나게되어 제어가 힘들며, 상한 초과시 유동성이 떨어지게 되어 제어가 힘들어 진다.
한편, 상기 세라믹은 용매와 유기 바인더에 분산되어 슬러리 형태로 캐스팅된다. 이때 사용되는 용매로서는 예를 들면, 용매로는 아세톤,메틸 이소부틸 케톤, 벤젠, 디클로로메탄, 디아세톤, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 톨루엔, 자일렌, 물, 등이 있다. 바인더로는 예를 들면, 아크릴 수지를 포함하는 다양한 열경화성, 열가소성 수지가 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리아미드수지, 폴리이미드수지, 폴리페닐렌옥사이드수지, 실리콘수지, 폴리티타노카르보실란수지, 페놀수지, 에폭시수지, 폴리우레탄수지, 폴리에스테르수지, 폴리에테르-에테르케톤수지, 폴리페닐렌설파이드수지, 불소함유중합체, 폴리올레핀수지 및 폴리염화비닐수지 등을 들 수 있다. 바인더와 함께 전도성 재료를 분산시키기 위해 분산제가 함께 사용될 수 있는 바, 예를 들면, 지방산(Fatty acid),글리세린 트리올레이트(glyceryl trioleate), 어류오일(Fish oil), 합성계면활성제(Synthetic surfactants), 벤젤설폰산(benzenesulfonic acid), 유용성 설폰산(Oil-soluble sulfonates), 올레산 산화에틸렌 부산물(Oleic acid ethylene oxide adduct), 소비탄 트리올레이트(Sorbitan trioleate), 인산염 에스테르(Phosphate ester), 스테아르산아미드 산화에틸렌(Steric acid amide ethylene oxide), 청어오일(Menhaden fish oil),정어리오일(Natural sardine oil), 옥타디엔(Octadiene),인산염(Phosphate), 인산(Phophoric acid), 복합소금(complex salt), 천연나트륨(Natural sodium), 아크릴설폰산(Aryl sulfonic acid), 아크릴저중합체(Acrylic oligomer)등이 있다.
그밖에, 상기 세라믹 절연체 슬러리에는 필요에 따라 소포제, 가소제, 탈포제 등이 추가로 포함될 수 있다.
한편, 테이프캐스팅에 사용되는 슬러리는 전단 희석성이어야 하며, 슬러리 점도는 약 1000cps 이상의 점도를 가져야 한다. 또한 높은 주입 전단 속도는 슬러리의 점도에 따라 속도를 정하는 것이 바람직한데 그 이유는 위와 같은 속도와 점도가 미가공 시트를 제작할 때 두께의 균일성에 영향을 줄 수 있기 때문이다.
상기 테이프캐스팅에 의해 제조되는 상부 절연층의 두께는 용도에 따라 10~1,000㎛ 사이에서 조절하여 제조할 수 있다.
두 번째 단계는 상기 형성된 미가공 시트의 일면에 전도성 발열도료를 도포하여 발열층을 적층하는 단계이다. 상기 전도성 발열도료의 도포 및 전극물질의 도포는 스크린 프린팅, 스프레이 및 잉크젯프린팅으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나의 도포방법인 것이 바람직하다. 스크린프린팅 방법의 경우 재료의 구별없이 인쇄가 가능하며, 균일한 두께로 전극물질이 도포가 가능하며 제판의 메쉬크기에 따라 두께의 제어가 용이하다. 스프레이 방식은 대면적의 도포가 가능하다. 잉크젯프린팅방식은 저렴한 도포비용과 빠른건조가 가능하며, 분사노즐의 추가적인 설치로 대면적 도포가 가능하다.
이때, 상기 전도성 발열도료의 조성은 도전성 카본, 카본나노튜브, 카본블랙 및 탄화규소(SiC)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 전도성 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 전도성 발열도료의 일 조성으로 사용되는 전도성 재료의 형태는 플레이크(flake)상, 쉘(shell)상, 침상 또는 섬유상 중 어느 것이라도 사용될 수 있다.
상기 도전성 재료는 균일한 도포를 얻기 위하여 유기용매 및 합성수지에 분산된 상태로 사용되는 것이 보통이다. 이 목적으로 사용되는 합성수지는 열가소성 또는 열경화성일 수 있고, 발열체의 용도에 따라서 적절히 선택될 수 있다.
유기용매 및 합성수지는 앞선 1단계의 설명한 것들과 동일하다.
기타 상기 발열 도료에는 분산제, 소포제, 산화방지제 등이 추가로 포함될 수도 있다.
상기 도포에 의하여 적층되는 발열층의 두께는 10㎛이상으로 하여, 원하는 발열량 및 제품의 형태에 맞추어 변경이 가능하다.
세 번째 단계는 기 형성된 미가공 시트의 일면에 전도성 발열도료를 도포하여 발열층을 적층하는 단계이다. 이때, 상기 도포의 방법은 두번째 단계에서 사용되는 도포방법과 동일하며, 도포되는 물질만이 전도성 발열도료를 대신하여 전극물질이 사용된다. 이때, 사용되는 전극물질로서는 Cu, Ag, Ag-Pt, Au, Ag-Pd, Al, Ni, Au-Pt 페이스트 등을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 전극물질들은 전류에 대한 저항계수가 작기 때문에 전류의 손실이 없으므로 전극으로서의 기능을 충실하게 담당할 수 있다.
네 번째 단계인 상부 절연층 적층 단계에서는, 첫 번째 단계에서 하부 절연층을 형성할 때 사용되는 테이프 캐스팅 기법이 마지막 단계에서 상부 절연층을 형성하는 경우에도 동일하게 사용된다. 상기 테이프 캐스팅에 의하여 형성되는 상기 하부 및/또는 상부 절연층의 두께는 10 ~ 1,000㎛으로 원하는 용도에 맞추어 크기를 적절히 바꾸어 제작한다. 절연층의 두께 조절에 있어 테이프 캐스팅시에 캐스팅되는 절연체 슬러리의 두께를 조절하는 외에, 캐스팅을 반복하여 절연체의 두께를 조절하는 방법도 가능함은 첫 번째 단계인 하부 절연층 형성 단계에서와 동일하다.
한편, 상기 두 번째 내지 네 번째 단계의 일부 또는 전부는 반복될 수 있으며, 이 경우에는 복수의 [절연층/발열층/전극/절연층]으로 구성된 반복단위가 하나의 면상 발열체 내에 있게 되며, 필요에 따라, 상기 구성에 단열재가 추가되어 [절연층/발열층/전극/절연층/단열재]로 구성된 반복단위가 하나의 면상 발열체 내에 있게 되는 것도 가능하다.
본 발명의 면상 발열체 제조방법에 있어서 마지막 단계는 상기 적층체의 외곽에 밀봉재를 도포한 다음 소성하여 접합하는 단계이다.
소성에 앞서 변상 발열체 전도성 발열도료의 연소나 전극물질의 산화를 막기 위하여 상기 적층체의 외각에 밀봉재를 도포한다. 상기 밀봉재의 도포에 있어 도포방법이나 태양에는 특별한 제한이 없어서, 상하의 절연층으로 형성된 공간을 밀봉시키는 형태이면 어느 방법/형태나 사용할 수 있다.
소성은 세라믹 발열체 내의 입자들이 강도를 가진 응결체로 서로 결합시키기 위한 것으로, 이에 따라, 입자들의 수축되어 치밀한 구조를 가지게 되어 세라믹 발열체 내의 기공률을 축소시켜 강도가 상승된다.
소성은 원료에 따라 600℃이상의 온도로 소성하며, 3℃/min의 승온 조건으로 이루어진다. 한편, 상기 소성에 앞서, 적층체 내에 존재하는 유기물의 분해, 연소와 산화 기체 생성물의 제거를 목적으로 예비소성을 필요에 따라 선행시킬 수도 있다.
상기 소성 후에는 열적 및 화학적 어닐링(annealing)을 포함하는 냉각공정을 추가하여 급냉시 생길수 있는 취성및 국부 냉각으로부터 제품의 형태가 변형되는 것을 방지하는 것도 가능하다.
추가적으로, 상기 소성에 의한 접합 단계에 앞서, 상기 [절연층/발열층/전극/절연층]적층체는 미리 가압수단에 의하여 예비적으로 압착하는 단계를 추가할 수도 있다. 가압 수단으로는 등온정수압프레스(Warm Isostatic Press) , 냉간정수압프레스(CIP), 핫프레스 등의 방법이 있다. 이와 같은 예비접착은 반드시 [절연층/발열층/전극/절연층] 단위로만 수행될 필요는 없어, 예를 들면, 소재의 접합특성에 따라 절연층/단열재를 먼저 소결한 후 그 위에 발열층/전극를 프린팅하고 밀봉재를 절연층/단열층의 외각에 도포한후 소성하여 접합을 하는 방법도 가능하다. 접합강도는 소재의 종류에 따라 강도를 변화시키는 것이 가능하다.
또한, 상기 접합단계 이후에 발열층에 전류를 공급하기 위한 금속선을 접합하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이때, 상기 금속선은 Cu, Ag, Ag-Pt, Au, Ag-Pd, Al, Ni, Au-Pt, Fe, W로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속선을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 제조방법에 의하여 제조된 면상 발열체의 일 태양을 도 1 및 2를 참조하여 설명한다.
도1의 면상 발열체(10)는 하부 절연층(20) 상에 발열층(30)이 바둑판 형상으로 적층되어 있고, 그 위에 전극(40)이 상기 발열층(30)의 위에, 상기 하부 절연층 (20)의 가장자리를 따라 형성된 형태이다. 상기 전극에는 전기를 인입할 수 있도록 전극리드(미도시)가 설치된다. 이때, 테이프캐스팅에 의해 형성되는 상기 하부 절연층의 두께는 용도에 따라 10~1,000㎛ 사이에서 조절하여 제조할 수 있다. 상기 두께는 1회의 테이프 캐스팅에 의해 형성된 것이며, 필요에 따라, 상기 캐스팅을 반복하여 적층함으로써 그 이상의 두께로 상부 절연층을 형성하는 것도 가능하다. 이는 상부 절연층의 형성에서도 같다.
스크린 프린팅에 의하여 적층되는 상기 발열층의 두께는 10㎛이상으로 하여, 원하는 발열량 및 제품의 형태에 맞추어 변경이 가능하다.
상기 전극(40) 위에 다시 상부 절연층(20')이 적층되어 최종적으로 면상 발열체(10)가 완성된다.
상기 면상 발열체(10)는 단독으로 사용될 수도 있다. 또한, 도 2에서와 같이 상기 면상 발열체(10)의 상부 또는 하부 절연층(20, 20')의 일면에 단열재(50)가 추가로 부착된 형태로 사용될 수 있다. 상기 단열재(50)는 상기 면상 발열체(10)에서 발생한 열이 후면부로 빠져나와 발생하는 화재 등의 위험을 막기 위한 것으로서, 이 목적으로는 에어로겔(aerogel), 유리솜, 석영솜, 글라스울, 코르크 및 발포 플라스틱으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상이 사용될 수 있다.
추가적으로, 상기 상부 절연층에는 발열층으로부터 발생되는 열이 원활히 외부로 빠져나올수 있도록 하기위해 방열도료가 도포될 수도 있다. 이 목적으로 사용되는 상기 상부 절열층에 도포되는 방열도료는 그래파이트 방열도료, 카본-나노튜브 방열도료로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시태양 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백한 것이며, 이들이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연하다.
10 ... 면상 발열체
20 ... 하부 절연층
20' ... 상부절연층
30 ... 발열층
40 ... 전극
50 ... 단열재

Claims (13)

  1. 세라믹 절연체 슬러리를 테이프 캐스팅하여 하부 절연층용 미가공 시트를 형성하는 단계; 상기 형성된 미가공 시트의 일면에 전도성 발열도료를 도포하여 발열층을 적층하는 단계; 상기 적층된 발열층 상에 다시 전극물질을 도포하여 전극을 형성하는 단계; 상기 전극물질 위에 다시 상기 절연체 슬러리를 테이프 캐스팅하여 상부 절연층을 적층하는 단계; 및 상기 적층체의 외곽에 실링제를 도포한 다음 소성하여 접합하는 단계;를 포함하는 면상 발열체의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 절연체 슬러리는 맥반석 몰탈, 알루미나분말, 황토분말, 납석, 활석, 규석, 지르콘 및 제올라이트의 천연광물과 그 외에도 소다라임 유리, 보로실리케이트 유리, 실리카 유리, 알루미나, LTCC(Low temperature cofired ceramic,저온소성세라믹),알루미나/보로실리케이트(Alumina/Borosilicate), BaSnB2O6, BaZrB2O6, Ba(Cu1/2W1/2)O3, Bi2O3-CuO type, Pb(Cu1/2W1/2)O3, Bi2O3-Fe2O3type, PbO-Sb2O3 type, PbO-V2O5, LiF, B2O3, Bi2O3, Pb5Ge2 .4Si0 .6O11, Pb2SiO4, Li2Bi2O5 로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 세라믹 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 면상 발열체의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전도성 발열도료의 도포 및 전극물질의 도포는 스크린 프린팅, 스프레이 및 잉크젯프린팅으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나의 도포방법인 것을 특징으로 하는 면상 발열체의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전도성 발열도료의 조성은 도전성 카본, 카본나노튜브, 카본블랙 및 탄화규소(SiC)로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 전도성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 면상 발열체의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 접합단계에 앞서 적층체를 등온정수압프레스(Warm Isostatic Press) , 냉간정수압프레스(CIP) 및 핫프레스로 구성된 군으로부터 선택되는 가압수단을 사용하여 압착하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 면상발열체의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 적층된 발열층 상의 전극물질은 Cu, Ag, Ag-Pt, Au, Ag-Pd, Al, Ni, Au-Pt을 포함하는 페이스트로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 면상 발열체의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 접합단계 이후에 발열층에 전류를 공급하기 위한 금속선을 접합하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 면상 발열체의 제조방법. (제 1항에 새로이 추가하신 부분을 포함하는 청구항이 됩니다)
  8. 제 8항에 있어서, 상기 금속선은 Cu, Ag, Ag-Pt, Au, Ag-Pd, Al, Ni, Au-Pt, Fe, W로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속선 것을 특징으로 하는 상기 면상 발열체의 제조방법.
  9. 제1항의 방법으로 제조되어, 순서대로 하부 절연층, 전도성 발열도료층, 전극물질 및 상부 절연층의 구성을 갖는 면상 발열체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 상부 및/또는 하부 절연층 상에 단열재가 부착된 것을 특징으로 하는 상기 면상 발열체.
  11. 제9항에 있어서, 상기 단열재는 에어로겔(aerogel), 유리솜, 석영솜, 글라스울, 코르크 및 발포 플라스틱으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 면상 발열체.
  12. 제9항에 있어, 상기 상부 절연층에는 발열층으로부터 발생되는 열이 원활히 외부로 빠져나올수 있도록 하기위해 방열도료가 도포된 것을 특징으로 하는 상기 면상발열체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 상부 절열층에 도포되는 방열도료는 그래파이트 방열도료, 카본-나노튜브 방열도료로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 면상발열체.
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