一种耐高温红外电热膜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐高温红外电热膜的制备方法，属于半导体发热技术领域。
【背景技术】
[0002]电热膜供暖系统是区别于以散热器、空调、暖气片为代表的点式供暖系统、以发热电缆为代表的线式供暖系统，在面式供暖领域采用现代宇航技术研发的低碳供暖高科技产品。电热膜分为高温、低温电热膜。高温电热膜一般用于电子电器、军事等，如今科技生产的电热膜。低温电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。工作时以电热膜为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体和物体首先得到温暖，其综合效果优于传统的对流供暖方式。低温辐射电热膜系统由电源、温控器、连接件、绝缘层、电热膜及饰面层构成。电源经导线连通电热膜，将电能转化为热能。由于电热膜为纯电阻电路，故其转换效率高，除一小部分损失(2%)，绝大部分(98%)被转化成热能。
[0003]目前，现有技术是以Sn02S基质，以Sb202为活性剂的电热膜，在使用过程中常常发生两种现象:最高工作温度仅为450°C，使其应用范围较窄，同时红外发射率低，导致其电-热转换效率低，发热不均匀。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对SnO#基质，以Sb 202为活性剂的电热膜，在使用过程中的最高温度仅为450 V，使其应用范围较窄，同时红外发射率低，导致其电-热转换效率低，发热不均匀，提供了一种耐高温红外电热膜的制备方法，本发明主要是将制备的正硅酸乙酯电热膜混合溶液和A1 (N03)3电热膜混合溶液以及电热膜金属混合溶液以一定的比例混合，在高温等条件下煅烧制得耐高温红外复合粉末，并将其与无水乙醇搅拌混合后，喷涂于升温后的玻璃管基材上即可。本发明制得的电热膜具有耐高温的性能，最高工作温度可达700°C，同时其红外发射率得以提高，提高了 5?7%。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案:
(1)按重量份数计，选取30?65份的去离子水，15?30份质量浓度为20%的乙醇溶液、10?20份的正硅酸乙酯、5?10份的S1# 5?10份的Μη02，在20?30°C温度下，以600?800r/min搅拌混合制备得正娃酸乙酯电热膜混合液备用；
(2)按重量份数计，分别选取25?60份的质量分数为20%的乙醇溶液、10?15份的Α1 (Ν03)3.9H20、10?20份的Al203、20?40份的MgO，搅拌混合，并升温至80?90°C，待Α1 (Ν03)3.9H20完全溶解后，停止加热并使其自然冷却至20?30°C，制备得A1 (N03)3电热膜混合液备用；
(3)按重量份数计，分别选取20?45份的质量浓度为20%的乙醇溶液、10?15份Mg(Ν03)2.6Η20、5 ?10 份的 C4H604Zn.2Η20、10 ?15 份的 Fe203、15 ?18 份的的 ZrO^U 15 ?22份的AgCl搅拌混合，并置于60?65°C水浴加热1?2h，制备得电热膜金属混合液； (4)将上述制得的三种电热膜混合液按质量比1:1:1搅拌混合，并置于60?80°C下加热10?15min，随后继续升温至80?85°C，缓慢滴加质量浓度为20%的氨水溶液，待pH为7.0?7.2后，继续加热反应3?4h ;
(5 )待反应生成灰白色凝胶后，停止加热并自然冷却至20?30 °C后，将其置于100 °C下干燥10?12h，将干燥凝胶置于600?800°C下预烧1?2h后，按5°C /min程序升温至1200?1300°C，保温煅烧2?3h后，停止加热自然冷却并碾磨过筛，制备得80?120目的耐高温红外复合粉末；
(6)将上述制备的耐高温红外复合粉末按质量比1:10与无水乙醇搅拌混合，在1500?1800r/min下搅拌1?2h后，静置20?24h使其老化，随后将用去离子水洗净的玻璃管基材置于马弗炉中，升温至600?650°C后，将老化后的耐高温红外复合乙醇溶液置于喷枪中，喷涂在升温后的玻璃管基材上，待其沉积成膜至1?2_，即可制备得一种耐高温红外电热膜。
[0006]本发明的应用:将板状电热膜辐照装置中添加电热膜作为加热体，制成的板状电热膜辐照装置发射率提高，使其电-热转换效率提高，发热均匀，同时也具有耐高温的性會泛。
[0007]本发明的有益效果是:
(1)电热膜具有耐高温的性能，最高工作温度可达700°c;
(2)红外发射率得以提高，提高了5?7%，使其电-热转换效率提高，发热均匀；
(3)制备步骤简单，成本低。
【具体实施方式】
[0008]首先按重量份数计，选取30?65份的去离子水，15?30份质量浓度为20%的乙醇溶液、10?20份的正硅酸乙酯、5?10份的S1# 5?10份的MnO 2，在20?30°C温度下，以600?800r/min搅拌混合制备得正硅酸乙酯电热膜混合液备用；
再按重量份数计，分别选取25?60份的质量分数为20%的乙醇溶液、10?15份的Α1 (Ν03)3.9H20、10?20份的Al203、20?40份的MgO，搅拌混合，并升温至80?90°C，待A1 (N03) 3.9H20完全溶解后，停止加热并使其自然冷却至20?30°C，制备得A1 (N03) 3电热膜混合液备用；接着按重量份数计，分别选取20?45份的质量浓度为20%的乙醇溶液、10?15 份 Mg (Ν03)2.6Η20、5 ?10 份的 C4H604Zn.2Η20、10 ?15 份的 Fe203、15 ?18 份的的 Zr02和15?22份的AgCl搅拌混合，并置于60?65°C水浴加热1?2h，制备得电热膜金属混合液；再将上述制得的三种电热膜混合液按质量比1:1:1搅拌混合，并置于60?80°C下加热10?15min，随后继续升温至80?85°C，缓慢滴加质量浓度为20%的氨水溶液，待pH为7.0?7.2后，继续加热反应3?4h ;待反应生成灰白色凝胶后，停止加热并自然冷却至20?30°C，随后将其置于100°C下干燥10?12h后，将干燥凝胶置于600?800°C下预烧1?2h后，按5°C /min程序升温至1200?1300°C，保温煅烧2?3h后，停止加热自然冷却并碾磨过筛，制备得80?120目的耐高温红外复合粉末；将上述制备的耐高温红外复合粉末按质量比1:10与无水乙醇搅拌混合，在1500?1800r/min下搅拌1?2h后，静置20?24h使其老化，随后将用去离子水洗净的玻璃管基材置于马弗炉中，升温至600?650°C后，将老化后的耐高温红外复合乙醇溶液置于喷枪中，喷涂在升温后的玻璃管基材上，待其沉积成膜至1?2_，即可制备得一种耐高温红外电热膜。
[0009]实例1
首先按重量份数计，选取65份的去离子水，15份质量浓度为20%的乙醇溶液、10份的正硅酸乙酯、5份的S1jP 5份的MnO 2，在30°C温度下，以800r/min搅拌混合制备得正硅酸乙酯电热膜混合液备用；再按重量份数计，分别选取60份的质量分数为20%的乙醇溶液、10份的A1 _3.9H20、10份的Al203、20份的MgO,搅拌混合，并升温至90。。，待Α1(Ν03)3.9H20完全溶解后，停止加热并使其自然冷却至30°C，制备得A1(N03)3电热膜混合液备用；接着按重量份数计，分别选取45份的质量浓度为20 %的乙醇溶液、10份Mg(Ν03)2.6H20、5 份的 C4H604Zn.2H20、10 份的 Fe203、15 份的的 Zr02和 15 份的 AgCl 搅拌混合，并置于65°C水浴加热2h，制备得电热膜金属混合液；再将上述制得的三种电热膜混合液按质量比1:1:1搅拌混合，并置于80°C下加热15min，随后继续升温至85°C，缓慢滴加质量浓度为20%的氨水溶液，待pH为7