包括纳米材料填料的加热元件、其制造方法和包括其的设备与流程

相关申请的交叉引用本申请要求在韩国知识产权局于2015年12月9日提交的韩国专利申请no.10-2015-0175347和2016年10月25日提交的韩国专利申请no.10-2016-0139285的权益，将其公开内容全部引入本文作为参考。本公开内容涉及加热元件，且更具体地涉及包括纳米材料填料的加热元件、包括所述加热元件的设备和制造所述加热元件的方法。
背景技术：
：加热元件可分为：具有碳(例如石墨、碳纳米管、炭黑等)作为主要元件的有机加热元件、包括金属(例如ag、ni-cr组、mo、w等)的金属加热元件、和包括陶瓷(例如碳化硅、硅化钼等)的陶瓷加热元件。加热元件可进一步分为具有棒形状的棒型加热元件和其中将厚膜形式的加热元件放置在基底上的辊型加热元件。有机加热元件可容易地和便宜地制造，但是其高温耐久性低，因为有机材料在高温下与氧气反应。金属加热元件具有高的电导率(导电性)且可容易地控制，并且因此，其发热(热产生)特性高，但是在高温下，金属可被氧化，并且因此，发热特性可降低。陶瓷加热元件具有低的与氧气的反应性，并且因此，具有长的高温耐久性，但是其电导率与金属加热元件相比相对低，而且，陶瓷在高温下烧结。棒型加热元件容易制造，但是在其腔中保持温度是困难的。然而，在辊型加热元件中，整个辊可发热，并且因此，其腔中的温度可得以均匀地保持。技术实现要素：提供由于提高的电导率而具有高的发热特性的加热元件。提供通过改善的加工性能而在相对降低的烧结温度下制造所述加热元件的方法。提供通过包括所述加热元件而提高发热效率的设备。另外的方面将在以下描述中部分地阐明并且部分地将从所述描述明晰，或者可通过所呈现的示例性实施方式的实践而获知。根据实施方式的一个方面，加热元件包括：基体材料；和纳米材料型填料，其中所述纳米材料型填料是纳米片或者纳米棒。所述基体材料可包括如下之一：玻璃粉和有机材料。所述玻璃粉可包括如下之一：氧化硅、氧化锂、氧化镍、氧化钴、氧化硼、氧化钾、氧化铝、氧化钛、氧化锰、氧化铜、氧化锆、氧化磷、氧化锌、氧化铋、氧化铅、和氧化钠。所述玻璃粉可通过将添加剂添加至氧化硅而形成并且所述添加剂可包括如下的至少一种：li、ni、co、b、k、al、ti、mn、cu、zr、p、zn、bi、pb、和na。所述有机材料可为有机聚合物。所述有机聚合物可包括如下之一：聚酰亚胺(pi)、聚苯硫醚(pps)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚酰胺酰亚胺(pai)、液晶聚合物(lcp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯硫醚(pps)、和聚醚醚酮(peek)。所述填料可包括如下的至少一种或至少两种：氧化物、硼化物、碳化物、和硫属化物。所述填料可具有在约1nm-约1,000nm范围内的厚度和在约0.1μm-约500μm范围内的长度，和所述加热元件中的所述填料的含量可在约0.5体积％-100体积％的范围内，基于所述加热元件的总重量。所述填料的含量的上限可小于100体积％，基于所述加热元件的总重量。所述填料可包括具有至少1,250s/m的电导率的纳米材料。根据实施方式的一个方面，提供加热元件的制造方法，所述方法包括制造纳米材料型填料。将所述纳米材料型填料与基体材料混合，然后将所述纳米材料型填料和所述基体材料的混合物涂覆在基底上。然后，进行对在所述基底上的所涂覆的混合物的热处理，其中所述纳米材料型填料是纳米片或者纳米棒。在以上方法中，所述填料可如下制造。首先，形成包括纳米材料的水溶液，然后计算所述纳米材料相对于所述纳米材料水溶液的浓度(g/l)。然后，量取一定体积的所述纳米材料水溶液，使得所述纳米材料水溶液包括期望重量的所述纳米材料。从所量取的纳米材料水溶液除去溶剂。对在所述基底上的所涂覆的材料的热处理可如下进行：可将涂覆在所述基底上的混合物干燥，然后可将经干燥的所得产物烧结。所述基底可具有与所述基体材料相同的组成或不同的组成。所述基底可为硅晶片或者金属基底。所述涂覆可经由丝网印刷方法、喷墨方法、浸涂方法、旋涂方法、或者喷涂方法进行。根据示例性实施方式的一个方面，设备包括包含纳米材料填料的加热元件。所述设备中包括的所述加热元件可为如上所述的加热元件。所述设备可进一步在所述加热元件的侧上包括绝热部件和热反射部件之一。所述加热元件可被提供作为向在所述设备内部的给定区域供应热的热源。此外，所述加热元件被提供作为向在所述设备外部的给定区域供应热的热源。附图说明由结合附图考虑的实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得明晰和更容易领会，其中：图1为根据实施方式的包括纳米材料填料的加热元件的示意性横截面图；图2为在基底和加热元件之间具有绝缘层的图1的加热元件的横截面图；图3为根据实施方式的包括纳米材料填料的加热元件的制造方法的流程图；图4为在根据实施方式的加热元件的制造方法中的剥层的ruo(2+x)纳米片(0≤x≤0.1)的扫描电子显微镜(sem)图像；图5为通过根据实施方式的加热元件的制造方法形成的加热元件的sem图像；图6显示与通过根据实施方式的方法形成的加热元件比较的对比加热元件的sem图像；和图7为显示当填料分散程度和烧结程度分别为1(100％)且填料的体积分数为10体积％时在根据实施方式的加热元件的电导率和填料的电导率之间的相关性的图；图8为根据一种实施方式的包括加热元件的设备的横截面图；图9为图8的第一区域的放大的横截面图；和图10为根据另一实施方式的包括加热元件的设备的横截面图。具体实施方式当制造片型加热元件时，将形成基体的玻璃粉和可发热(产生热)的填料混合以形成复合物。在此情况下，所述填料应彼此连接以通电，并且因此，可发热。在相关领域中的使用陶瓷材料作为填料的加热元件的情况下，使用球型或者三维结构多面体，例如，使用ruo2球或者多面体颗粒作为填料。当使用该类型的ruo2颗粒时，理论上当玻璃粉颗粒的整个表面被ruo2颗粒覆盖时ruo2颗粒之间的逾渗可为可能的，并且因此，可实现稳定的发热。然而，当使用ruo2球或者多面体颗粒作为填料时，所述ruo2颗粒之间的接触面积小，并且因此，可需要高温来进行烧结，并且待逾渗的ruo2颗粒含量可增加。根据当前示例性实施方式的加热元件为片型加热元件，并且使用纳米材料填料。因此，与当使用相关领域的填料时相比，容易地发生逾渗并且烧结温度可降低。可使用纳米片作为纳米材料的实例。少量的纳米片可覆盖基体材料的表面并且相邻的纳米片形成表面接触，且因此加热元件的可烧结性提高。由于上述特性，当使用纳米材料填料时，与使用相关领域的ruo2颗粒作为填料时相比，尽管使用相同量的填料，但是电导率提高。下文中，将参照附图详细地描述包括纳米材料填料的加热元件、包括所述加热元件的设备、和制造所述加热元件的方法。在附图中，为了清楚，可放大区域和层的厚度。图1为根据实施方式的包括纳米材料填料的加热元件的示意性横截面图。参照图1，在基底30上形成加热元件40。基底30可包括单层或多层。可通过一系列过程例如涂覆过程和干燥过程在基底30上形成加热元件40。加热元件40可通过从外部供应的能量而发热。从外部供应的外部能量可为电能，但是可使用可施加至加热元件40以发热的任何能量作为所述外部能量。包括基底30和加热元件40的整体可被称作加热元件。加热元件40可包括基体材料42和多个填料44。作为一个实例，加热元件40可由基体材料42和填料44构成。加热元件40可进一步包括与基体材料42和填料44一起的其它组分。在填料44中，横向上或者纵向上相邻的填料44的一些可彼此直接接触，并且相邻的填料44的至少一些区域的可处于与彼此的表面接触。以此方式，均匀地分布在基体材料42中的填料44可彼此电连接并且加热元件40可具有导电性。由于邻近的填料44彼此形成表面接触，因此加热元件40的电导率与当使用相关领域的颗粒填料时相比可容易地提高。因此，如果分布在基体材料42中的填料44的含量为与相关领域的颗粒填料相同的含量，则加热元件40的电导率可比在使用相关领域的颗粒填料的加热元件中大。基体材料42和多个填料44可通过彼此混合而形成单层的加热元件。可进一步在加热元件40上形成上部层48。上部层48可包括单个层或者多个层。包括基底30、加热元件40、和上部层48的整体可被称作加热元件。在当前实施方式中，基体材料42可包括玻璃粉。所述玻璃粉可包括如下的一种氧化物：氧化硅、氧化锂、氧化镍、氧化钴、氧化硼、氧化钾、氧化铝、氧化钛、氧化锰、氧化铜、氧化锆、氧化磷、氧化锌、氧化铋、氧化铅、和氧化钠。所述玻璃粉也可为添加了添加剂的氧化硅。所述添加剂可包括如下的至少一种：li、ni、co、b、k、al、ti、mn、cu、zr、p、zn、bi、pb、和na。然而，所述添加剂不限于以上材料。在另一实施方式中，基体材料42可包括具有耐热性质的有机材料。例如，基体材料42可包括有机聚合物。所述有机聚合物可具有例如大于200℃的熔点tm。所述有机聚合物可为如下之一：聚酰亚胺(pi)、聚苯硫醚(pps)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚酰胺酰亚胺(pai)、液晶聚合物(lcp)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯硫醚(pps)、和聚醚醚酮(peek)。基底30可具有与基体材料42的组成相同的组成或者不同的组成。例如，基底30可包括如下的至少一种氧化物：氧化硅、氧化锂、氧化镍、氧化钴、氧化硼、氧化钾、氧化铝、氧化钛、氧化锰、氧化铜、氧化锆、氧化磷、氧化锌、氧化铋、氧化铅、和氧化钠。作为另一实例，基底30可为包括与用于形成基体材料42的材料不同的材料的基底。例如，基底30可为硅晶片、金属基底、或者其它导电基底。当基底30为导电基底时，如图2中所描绘的，可进一步在加热元件40和基底30之间提供绝缘层24。此外，可进一步在基底30的下表面上提供绝缘层20。绝缘层20和24可为相同的氧化物玻璃层或者不同的氧化物玻璃层。所述氧化物玻璃层可包括如下的至少一种：氧化硅、氧化锂、氧化镍、氧化钴、氧化硼、氧化钾、氧化铝、氧化钛、氧化锰、氧化铜、氧化锆、氧化磷、氧化锌、氧化铋、氧化铅、和氧化钠。所述氧化物玻璃层可包括釉(釉质)层。在图2中，附图标记40a和40b为分别附着至加热元件40的两个末端的第一和第二电极。可通过第一和第二电极40a和40b将电力供应至加热元件40。在图2中，不仅由附图标记40表示的元件，而且图2中描绘的整体可被称作加热元件。多个填料44可为包括纳米材料的填料。例如，填料44可为纳米片型填料或者纳米棒型填料。所述纳米片型填料或者所述纳米棒型填料可包括各种材料的纳米片或者纳米棒。所述纳米片或者纳米棒可具有拥有给定电导率(例如，1,250s/m)的组成。然而，在一些情况下，所述纳米片或者纳米棒的电导率可略微大于或者小于给定的电导率。纳米片型填料或者纳米棒型填料可包括如下的至少一种或至少两种：氧化物、硼化物、碳化物、和硫属化物。用作填料44的氧化物可为例如如下之一：其中0≤x≤0.1的ruo2+x、mno2、reo2、vo2、oso2、tao2、iro2、nbo2、wo2、gao2、moo2、ino2、cro2、和rho2。用作填料44的硼化物可包括例如ta3b4、nb3b4、tab、nbb、v3b4和vb。用作填料44的碳化物可为例如dy2c或者ho2c。用作填料44的硫属化物可为例如如下之一：aute2、pdte2、ptte2、yte3、cute2、nite2、irte2、prte3、ndte3、smte3、gdte3、tbte3、dyte3、hote3、erte3、cete3、late3、tise2、tite2、zrte2、hfte2、tase2、tate2、tis2、nbs2、tas2、hf3te2、vse2、vte2、nbte2、late2、和cete2。填料44可具有在约1nm-约1,000nm范围内的厚度。填料44可具有在约0.1μm-约500μm范围内的尺寸。加热元件40中的填料44的含量可在约0.1体积％至约小于100体积％的范围内，基于加热元件40的总重量。接下来，将参照图3描述制造包括纳米材料的加热元件的方法。作为实例，将描述包括10重量％的填料的加热元件。1)包括纳米材料的填料的制造(s1)制造其中0≤x≤0.1的ruo(2+x)纳米片作为包括纳米材料的填料的实例。也可与用于形成其中0≤x≤0.1的ruo(2+x)纳米片的方法相同或者类似地制造包括其它纳米材料的填料。为了制造ruo(2+x)纳米片，在将k2co3与ruo2以5:8的摩尔比混合之后，将混合物成形为粒料(圆片，pellet)。将所述粒料置于氧化铝坩埚中，并且在管式炉中在850℃的温度下热处理12小时。所述热处理可在氮气气氛下进行。各粒料的重量在约1g-约20g范围内。然而，所述粒料的重量可按需要而改变。所述粒料的形状可为圆盘形状。在所述粒料的热处理之后，当所述管式炉的温度冷却至室温时，将所述氧化铝坩埚从所述管式炉取出并且将所述粒料研磨成粉末。接着，在将所述粉末用约100ml-约4l的水洗涤24小时之后，通过过滤溶液而分离粉末。此时，所述粉末具有k0.2ruo2.1·nh2o的组成。接着，将k0.2ruo2.1·nh2o粉末浸渍在1mhcl溶液中并且搅拌3天。之后，通过过滤溶液而收取粉末。在该过程中获得的粉末的组成为h0.2ruo2.1。接着，将1g的h0.2ruo2.1粉末浸渍在250ml其中插层剂例如tmaoh和tbaoh混合的水溶液中，并且将混合物搅拌超过10天。这里，tmaoh和tbaoh的浓度可为大约tma+/h+、tba+/h+＝0.1～50。在搅拌过程完成之后，对于获得的溶液使用离心过程。所述离心可以2,000rpm进行30分钟。通过所述离心，分离包括剥层的ruo(2+x)纳米片的水溶液和包括未剥层的粉末的沉淀物。图4为在根据示例性实施方式的加热元件的制造方法中的剥层的ruo(2+x)纳米片(0≤x≤0.1)的扫描电子显微镜(sem)图像。在图4中，附图标记50和52分别表示基底和ruo(2+x)纳米片。通过离心获得的剥层的ruo(2+x)纳米片可包括ruo2纳米片(x＝0)和ruo2.1纳米片(x＝0.1)。为了方便起见，在下文中，ruo(2+x)纳米片被称为ruo2纳米片。通过使用紫外-可见光分光光度计(uvs)测量通过离心获得的包括剥层的ruo2纳米片的水溶液的浓度。接着，测量所述ruo2纳米片水溶液对于350nm的波长的光学吸光度，并且ruo2纳米片相对于所述ruo2纳米片水溶液的浓度g/l是通过使用ruo2纳米片的吸收系数(7400l/mol.cm)计算的。接着，量取一定体积的ruo2纳米片水溶液以包括期望重量的ruo2纳米片，并且通过使用离心分离器从所述ruo2纳米片水溶液除去溶剂。这里，所述离心分离器可以10,000rpm或者更高的速率操作15分钟或更长时间。2)制造加热元件将基体材料混入从其除去ruo2纳米片水溶液的溶剂的所得产物中(s2)。可添加所述基体材料，使得ruo2纳米片的重量含量为设定值(例如，10重量％)。要添加的基体材料的量可根据设定值的ruo2纳米片的重量含量而改变。在制造加热元件的当前方法的实验中，作为基体材料，使用其中混合如下的至少一种的氧化物玻璃：氧化硅、氧化锂、氧化镍、氧化钴、氧化硼、氧化钾、氧化铝、氧化钛、氧化锰、氧化铜、氧化锆、氧化磷、氧化锌、氧化铋、氧化铅、和氧化钠。接着，将所述ruo2纳米片和所述基体材料的混合物涂覆在基底上(s3)。所述基底可具有与所述基体材料相同的组成或者不同的组成，并且可为硅晶片或者金属基底。所述混合物的涂覆可通过使用丝网印刷方法、喷墨方法、浸涂方法、旋涂方法、或者喷涂方法进行。在完成涂覆之后，将涂覆的混合物在约100℃-约200℃范围内的温度下干燥以从所述涂覆的混合物除去溶剂(s4)。接着，将从其除去溶剂的涂覆的混合物在约500℃-约900℃范围内的温度下热处理1分钟-20分钟(s5)。例如，可将所述涂覆的混合物在600℃下热处理2分钟。结果，ruo2纳米片烧结。以此方式，制得包括纳米材料的加热元件。图5为通过根据示例性实施方式的加热元件的制造方法形成的加热元件的sem图像。在图5中，附图标记60表示基体材料(例如，玻璃粉)且附图标记62表示纳米材料填料(例如，ruo2纳米片)。参照图5，纳米材料填料62均匀地分布在基体材料60中。同时，硫属化物纳米片、硼化物纳米片、和碳化物纳米片可如下制造。首先，硫属化物纳米片可如下制造。准备处于固体粉末状态的原材料。这里，所述原材料是通过以原子比称取而准备的。接着，将所准备的原材料均匀地混合，并且之后，制成粒料。在将所述粒料置于石英管中之后，将所述石英管用氩气填充并且密封。将该其中放置有所述粒料的石英管在炉子中在500℃-1300℃范围内的温度下热处理12小时-72小时。在所述热处理之后，将所得产物冷却至室温，并且之后，将所述粒料从所述石英管取出并且研磨，从而获得处于粉末状态的硫属化物层。将锂离子注入以粉末状态形成的硫属化物层之间。可通过使用锂离子源例如正丁基锂将锂离子注入以粉末状态形成的硫属化物层之间。作为另一实例，代替使用锂离子源，可通过使用电化学方法直接将锂离子注入以粉末状态形成的硫属化物层之间。当将锂离子注入以粉末状态形成的硫属化物层之间时，硫属化物层之间的间隙增大，并且因此可将硫属化物层即硫属化物纳米片剥层。当锂离子被大尺寸的分子(例如水分子或者有机分子)替换时，硫属化物层之间的间隙可进一步增大。因此，硫属化物纳米片可进一步容易地剥层。作为将硫属化物纳米片容易地剥层的另一方法，在将锂离子注入以粉末状态形成的硫属化物层之间之后，可将硫属化物层超声处理。硼化物纳米片可通过以下两种方法制造。第一种方法是与制造硫属化物纳米片的方法相同的方法。第二种方法如下。准备处于固体粉末状态的原材料。这里，所述原材料是通过以原子比称取而准备的。接着，将所准备的原材料均匀地混合，并且之后，制成粒料。在将所述粒料置于电弧熔融设备中之后，通过使用电弧将所述粒料在高温下熔融。使用电弧的过程可重复几次，直至所述粒料完全熔融并均匀地混合以变成单相。在将所得产物冷却至室温之后，将所得产物从所述电弧熔融设备移出并且研磨，从而获得处于粉末状态的硼化物层。之后，将锂离子注入以粉末状态形成的硼化物层之间。可通过使用锂离子源例如正丁基锂将锂离子注入以粉末状态形成的硼化物层之间。代替使用锂离子源，可通过使用电化学方法直接将锂离子注入以粉末状态形成的硼化物层之间。当将锂离子注入以粉末状态形成的硼化物层之间时，以粉末状态形成的硼化物层之间的间隙可增大，并且因此硼化物层即硼化物纳米片可容易地剥层，当锂离子被大尺寸的分子(例如水分子或者有机分子)替换时，硼化物层之间的间隙可进一步增大。因此，硼化物纳米片可进一步容易地剥层。在将锂离子注入以粉末状态形成的硼化物层之间之后，可通过将硼化物层超声处理而剥层硼化物纳米片。碳化物纳米片可通过使用用于制造硼化物纳米片的相同方法制造。3)电导率测量在将ag糊施加在所形成的加热元件的两个边缘上之后，通过将所述ag糊干燥而形成两个电极。测量这两个电极之间的电阻，并且通过测量加热元件的横向、纵向的长度和厚度而测量加热元件的电导率。在通过上述方法制造的加热元件的情况中，所测量的电导率为大约1,358s/m。将描述根据对于根据上述实施方式的加热元件而言的对比例的加热元件。详细地，为了将根据当前实施方式的加热元件与根据对比例的加热元件(下文中，对比加热元件)进行比较，通过使用具有2或更小的长径比的ruo2颗粒制造对比加热元件。为了与根据当前实施方式的包括纳米片的加热元件进行比较，通过混合玻璃粉和10重量％的ruo2颗粒而制造对比加热元件，并且在700℃的温度下进行用于烧结的热处理5分钟。测得对于所述对比加热元件的电导率为2.93s/m。通常，如果烧结温度高并且热处理时间长，则ruo2良好地烧结，并且因此加热元件的电导率是如所需要地高的。然而，在根据上述当前实施方式的加热元件的情况中，虽然与对比加热元件相比烧结温度低并且烧结时间短，但是根据当前实施方式的加热元件的电导率为对比加热元件的电导率的300倍或更多倍高。该结果的原因之一可认为是，与对比加热元件中包括的ruo2颗粒相比，根据当前实施方式的加热元件中包括的ruo2纳米片颗粒更好地逾渗。图6显示根据该对比例的加热元件的sem图像。图6的图像(b)和图像(c)分别是图6(a)的第一区域a1和第二区域a2的放大的照片。在图6中，附图标记70表示玻璃粉(例如，釉)且附图标记72表示ruo2颗粒。参照图像(b)和图像(c)，存在其中ruo2颗粒局部地存在于玻璃粉70中的一些区域。由于这些区域，ruo2颗粒的逾渗可变弱，并且因此，对比加热元件的电导率降低。通过该结果，可看出，如在根据当前实施方式的加热元件中那样，如果使用纳米材料(例如纳米片或者纳米棒)作为填料，则烧结温度与对比加热元件相比可降低，并且如果填料的含量相等，则加热元件的电导率增加。接下来，将描述根据当前实施方式的加热元件的电导率和所述加热元件中包括的填料(纳米材料)的电导率之间的关系。通过该关系，可选择填料(换而言之，可用作加热元件为了获得所需要的热而需要的填料的纳米材料)的电导率的条件。详细地，为了计算可用作根据当前实施方式的加热元件的填料的纳米材料(例如纳米片)的所需要的性质，计算根据当前实施方式的加热元件需要的电导率。当供应以加热根据当前实施方式的加热元件的外部能量例如功率在约500w-约1,000w的范围内，片型加热元件的面积在约0.01m2-1m2范围内，并且所述片型加热元件的厚度在约10μm-约1,000μm范围内时，根据当前实施方式的加热元所需要的电导率可在约50s/m-约500s/m范围内。用作根据当前实施方式的加热元件中的填料的纳米材料(例如纳米片)所需要的电导率可通过以下方程1计算。[方程1]σc＝σf×vf×(af/am)×(sf/lf)在方程1中，σc表示加热元件的电导率，且σf表示填料的电导率。vf表示所述填料的体积分数，af表示所述填料的分散面积，am表示基体(玻璃粉或有机聚合物)的面积，sf表示所述填料的烧结面积(或者烧结部分的长度)，且lf表示所述填料的总面积(或者所述填料的总长度)。af/am表示所述填料的分散程度。当所述填料分散在所述有机玻璃粉的整个面积上时，所述填料的分散程度为1。sf/lf表示所述填料的烧结程度。假设所述填料的分散程度和所述填料的烧结程度分别为1(100％)并且所述填料的体积分数为10体积％，则所述加热元件的电导率和所述填料的电导率之间的关系可表示为图7的图。参照图7的图，当所述加热元件的电导率为大约50s/m时，用作填料的纳米材料所需要的电导率为大约1,250s/m。此外，当所述加热元件所需要的电导率为大约500s/m时，用作所述填料的纳米材料的电导率可为大约12,500s/m。可用作用于根据当前示例性实施方式的加热元件的填料的材料可为例如氧化物、硼化物、碳化物、或者硫属化物。在这些材料之中，具有大于1,250s/m的电导率的材料列于下表1-3中。[表1]用于填料材料的氧化物组成σf(s/m)组成σf(s/m)ruo23.55×106nbo23.82×106mno21.95×106wo25.32×106reo21.00×107gao22.11×106vo23.07×106moo24.42×106oso26.70×106ino22.24×106tao24.85×106cro21.51×106iro23.85×106rho23.10×106[表2]用于填料材料的硼化物和碳化物[表3]用于填料材料的硫属化物接着，将参照附图描述包括根据实施方式的加热元件的设备。由于根据当前实施方式的加热元件可用作发热的热源，因此所述加热元件可用于需要热源的设备中并且可用作电子元件的发热部分。例如，上述加热元件可用于印刷机(打印机)，例如，印刷机用定影仪(fuser)。此外，上述加热元件可应用于薄膜电阻器或者厚膜电阻器。图8为根据一种实施方式的包括加热元件作为热源的设备80的横截面图。参照图8，设备80包括主体82和包含于主体82中的第一加热元件84。设备80可为电气设备或者电子设备，例如，烘箱。设备80的主体82可包括用于容纳例如食物的内部空间92。当设备80运行时，可供应能量(例如，热)以使内部空间92中的材料变热或者提高内部空间92的温度。第一加热元件84可布置成使得从第一加热元件84产生的热朝着内部空间92分布。第一加热元件84可为参照图1和2描述的加热元件，和可为根据参照图3的方法制造的加热元件。可进一步在主体82中提供面对第一加热元件84的第二加热元件86，并且第二加热元件86像第一加热元件84一样也可布置成使得从第二加热元件86产生的热朝着内部空间92分布。第二加热元件86可为参照图1和2描述的加热元件，和可为根据参照图3描述的方法制造的加热元件。第一和第二加热元件84和86可为彼此相同的加热元件或者不同的加热元件。此外，如通过虚线所表示的，可进一步在主体82中提供第三加热元件88和第四加热元件90，或者可提供第三和第四加热元件88和90的仅一个。根据另一实施方式，可在主体82中提供仅第三和第四加热元件88和90。可在主体82的外部边界表面与第一到第四加热元件84、86、88和90的每一个之间布置绝热部件和热反射部件之一。第一到第四加热元件84、86、88、和90可为具有二维形状的片型加热元件。图9为图8的第一区域80a的放大的横截面图。参照图9，在主体82中，在第三加热元件88和外部区域之间顺序地形成绝热材料82d和壳82e。壳82e可为设备80的外壳。布置在壳82e和第三加热元件88之间的绝热材料82d可延伸至布置在主体82上的第一、第二、和第四加热元件84、86、和90的区域。绝热材料82d设置成防止从第三加热元件88产生的热被排出至设备80的外部。可用热反射部件替换绝热材料82d。在第三加热元件88和内部空间92之间形成第二绝缘层82c、基底82b、和第一绝缘层82a。从内部空间92朝着设备80的外部顺序地堆叠第一绝缘层82a、基底82b、第二绝缘层82c、和第三加热元件88。该层配置可应用于其中布置第一、第二、和第四加热元件84、86、和90的区域。第一和第二绝缘层82a和82c可包括彼此相同的绝缘材料或者不同的绝缘材料。第一和第二绝缘层82a和82c的至少一个可为釉层，但是当前实施方式不限于此。此外，第一和第二绝缘层82a和82c的厚度可彼此相同或者不同。基底82b可为这样的支持部件：其保持设备80的主体82的结构，同时支持第一到第四加热元件84、86、88、和90。基底82b可为例如金属板，但是当前实施方式不限于此。如图9中所示，除了图8的设备80之外，还可将包括第三加热元件88的堆叠结构应用于用于加热材料(例如水)的其它设备(例如电锅)。当将第三加热元件88设置在底侧上并且将吸收热的材料设置在第三加热元件88上时，可将绝热材料82d设置在第三加热元件88下面。图10为根据另一实施方式的包括加热元件的设备的横截面图。图10的设备可为加热设备。参照图10的(a)，第一设备102设置在壁100的内部。第一设备102可为朝着壁100的外部的(外面的)第一表面排出热的发热设备。如果壁100为限定室的壁之一，则第一设备102可为排出热以提高所述室的温度或者使所述室变热的发热设备。如图10的(b)中所示，第一设备102可布置在壁100的表面上。虽然未示出，但是第一设备102可安装成与壁100隔开。当第一设备102安装成与壁100隔开时，第一设备102可自由地移动。因此，用户可将第一设备102移动到用户想要的区域中。第一设备102可包括用于在其中发热的加热元件(未示出)。所述加热元件可为参照图1和2描述的加热元件，和可为根据参照图3描述的方法制造的加热元件。可将整个第一设备102埋入壁100中。然后，可将用于操作第一设备102的面板设置在壁100的表面上。可进一步在壁100的内部包括第二设备104。第二设备104可为配置成朝着壁100的外部的(外面的)第二表面排出热的发热设备。如果壁100为限定室的壁之一，则第二设备104可为排出热以加热与所述室相邻并且其间具有壁100的另一室的设备。第二设备104，如图10的(b)中所示，也可安装在壁100的表面上。虽然未示出，但是第二设备104，像第一设备102一样，也可自由地移动离开壁100。第二表面可为与第一表面相反或者面对第一表面的表面。第二设备104可包括发热的加热元件(未示出)。所述加热元件可为用于提高第二表面外部的温度的热源。这里，所述加热元件可为参照图1和2描述的加热元件和通过使用参照图3描述的方法制造的加热元件。第二设备104的大部分可埋入壁100的内部。然而，可将用于操作第二设备104的面板设置在壁100的表面上。在图10中，箭头表示将从第一和第二设备102和104产生的热排出的方向。第一和第二设备102和104分别可具有可附着的/可拆卸的结构。在此情况中，第一和第二设备102和104之一可安装在窗的内侧上。例如，假设图10的(b)的附图标记100不是表示壁而是表示窗，第一设备102可为安装在所述窗的内侧上的发热设备。在此情况下，可不需要第二设备104，当将第一设备102安装在所述窗上时，可将第一设备102安装在所述窗的整个内表面上，或者可安装在所述窗的内表面的仅一部分上。根据实施方式，上述加热元件可应用于向用户提供热的装置或设备。例如，所述加热元件可应用于用户可穿戴的热袋(hotpack)或者衣服(例如夹克或者背心)、手套或者鞋。上述加热元件可提供在衣物的内侧上或者内部。此外，根据另一实施方式，根据当前实施方式的加热元件可应用于可穿戴装置。上述加热元件还可应用于户外装备，即，可应用于在寒冷环境中发出热的设备。根据当前实施方式的加热元件可包括基体材料和纳米材料型填料(例如纳米片或纳米棒或者纳米片型或纳米棒型)。因此，与相关领域的填料相比，根据当前实施方式的填料可容易地逾渗到基体材料中。此外，当使用根据当前实施方式的填料时，与相关领域的填料相比，可用少量所述填料覆盖基体材料的表面。因此，当使用相关领域的加热元件中使用的相同量的填料时，电导率可提高到比相关领域的加热元件中高。此外，在纳米材料形状的填料的情况中，由于所述纳米材料具有表面接触，因而可烧结性提高，并且因此可降低烧结温度。因此，根据当前实施方式的加热元件的制造方法可在比相关领域的加热元件的制造方法低的温度下进行。本领域普通技术人员将理解，本发明构思不限于上述技术内容，而是应被解释为示例性实施方式。因此，本发明构思的技术范围可不是通过本发明构思的详细描述限定，而是通过所附权利要求的技术范围限定。当前第1页12