[发明专利]一种高导热型加热膜材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高导热型加热膜材料的制备方法，属于导热材料技术领域。本发明技术方案采用镁铝粉末为原料制备超细复合粉体并有效负载至氧化锌溶胶薄膜内部，由于Al粉末掺入到ZnO薄膜晶格中替代Zn离子的位置会多出一个电子，从而使半导体材料中的载流子浓度增加，这些载流子填充在导带中的较低能级，使价带中的电子只能向较高的能级跃迁，同时薄膜的电阻率降低，从而提高薄膜的电学性能，从而有效改善加热膜材料的电热稳定性能；本发明技术方案通过将镁铝复合粉体掺杂至材料内部进行负载，通过陶瓷粉体具有的优异导热性能和连接性能，使其分散在薄膜内部，形成相互联系结合的锚固点，通过锚固点之间的有效结合，提高材料的电热转换效率。

技术领域

本发明涉及一种高导热型加热膜材料的制备方法，属于导热材料技术领域。

背景技术

传统的采用电阻丝进行加热取暖的方法存在着电加热面积小，电加热效率低，电阻丝长时间使用容易氧化，寿命短的缺点。因此，越来越多的电加热膜开始进入人们的视野。

半导体导电膜已经被广泛应用于汽车、飞机、冰箱等设备的玻璃除霜。但主要采用磁控溅射及喷涂热分解的方式制备。但该制备过程中用到的设备非常昂贵，此外，由于家用电器的形状都极为复杂，采用磁控溅射及喷涂热分解的方式难以将半导体导电膜复合到电加热器具上。

目前，国内外电热电器产品(如电磁炉、电饭煲等烹饪器具)基本上都是采用传统的电烙丝加热技术和电磁加热技术，然而，该技术的电-热转换能效比较低，不能完全满足国家节能环保要求，造成了大量的能源浪费。如何提高电热电器产品的电-热转换能效比来提高能源的利用率，使其更好地满足于国家节能环保的要求是本领域的技术人员当前亟需解决的技术问题。

半导体导电膜已经被广泛应用于汽车、飞机、冰箱等设备的玻璃除霜。但主要采用磁控溅射及喷涂热分解的方式制备。但该制备过程中用到的设备非常昂贵，此外，由于家用电器的形状都极为复杂，采用磁控溅射及喷涂热分解的方式难以将半导体导电膜复合到电加热器具上。

加热膜是由电绝缘材料与封装其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件，加热膜工作时能将电能转化为热能，并将热能主要以辐射的形式向外传递；加热膜作为新型的低温辐射电加热元件，具有电-热转换效率高，辐射热占比大，电磁辐射小，对人体无危害，有效发热面积大，热均匀性和热舒适性好，物理性能稳定，功率变化小，使用寿命长，厚度薄，柔性好和占用空间小等一系列与传统加热体明显不同的优点，在采暖工程和建筑等行业有着非常广阔的市场前景；

目前，加热膜的类型一般分为转印油墨型、碳纤维型、金属丝片型、高分子导电材料型。其中转印油墨型电热膜的发热材料一般为石墨、金属粉末、金属氧化物，其缺点是导热效率一般。碳纤维型电热膜的发热材料一般为碳纤维，其在350℃空气中开始氧化失重，导致电阻率变化，电热性能不稳定，甚至带来危险。金属基电热膜的发热材料为纯金属或金属合金材料，主要采用铜、镍、铜镍、铁铬铝，其容易产生高电磁辐射，且易老化、使用能耗高、发热面积小。高分子导电材料型电热膜的发热材料主要为导电高分子，其导热效率低。

中国专利201610324099.X公开的一种新型加热膜包括加热膜 本体、发热层、导电碳纤维和导电金属丝，加热膜本体的内部设置有发热层，发热层的内部 交替设置有导电涂层和纵向抗拉纤维，且导电涂层的内部固定有导电碳纤维，导电涂层、导 电碳纤维和纵向抗拉纤维的两侧与导电金属丝固定连接，导电金属丝的右端穿过绝缘密封 塞与导电线串联连接，且绝缘密封塞与加热膜本体固定连接，发热层的外壁上覆盖有耐热 层，耐热层的外壁上粘接有保温层，保温层与防纯水保护膜之间设置有PET绝缘膜；中国专 利201620146853.0公开的一种金属柔性加热膜包括金属电极以及自下而上依次层叠的第 一绝缘薄膜层、金属发热层、第二绝缘薄膜层、保温导热层，金属发热层均匀分布有若干导 电合金条，金属电极与金属发热层电连接，第一绝缘薄膜层均匀涂覆于所述金属发热层下 表面，第二绝缘薄膜层均匀涂覆于金属发热层上表面，保温导热层为石墨层，敷设于第二绝缘薄膜层上表面；现有技术中的加热膜普遍存在导热效率低的问题。

发明内容