专利名称：一种透明发热膜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在电加热装置中使用的的透明发热膜及其制造方法。
背景技术：
目前，人们使用的电加热元件一般是电热合金丝、电热管等。这种电加热元件在工作时，由于它本身的发热面积比较小，且与被加热物体不能够紧密的接触，它所产生的热量就不能够很快的传导至被加热物体，使得电加热元件上的热量过于集中，很快会变得炽热，由此造成一部分热量转换成为光能损失掉。所以它的热效率很低，特别是加热玻璃、陶瓷等传热慢的物体时，电热合金丝、电热管的分布不均匀，其热效率就更低，而且局部过热很容易使被加热物体炸裂。
近来，有一些发热膜的技术报导，如涂料型发热膜，这种膜直接喷涂在底材上，不经过高温处理。在实际使用中，该膜易破裂、击穿、不耐干烧，且寿命短，不适合推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种透明发热膜及其制造方法，它不但热效率高，不易破裂，而且生产成本低、寿命长、耐腐蚀、可干烧、可非明火加热，厚度薄、透光度好等。
本发明的技术方案是一种透明发热膜，采用下列配方InCl3 1％-6％；SnCl4·5H2O 0.1％-0.2％；BiCl3 0.1％-0.25％；HCl 2％-8％甲醇 50％-70％；水 46.8％-15.55％。
一种透明发热膜，采用下列制造方法(1)取InCl3或In的氯化物52克，SnCl4·5H2O 5.2克，BiCl35.2克，甲醇450ml，将上述四种物质倒在容器A中，混合、搅拌均匀，取HCl 100ml，水460ml倒在容器B中，混合、搅拌均匀，然后将容器B中的溶液缓慢倒入容器A中，同时缓慢搅拌均匀，作为基材喷膜待用；(2)覆盖层的制作覆盖层的作用是遮挡不需要喷涂发热膜的部分，取大石粉200g、M1水溶性胶20ml、H2O 200ml将这三种物质放在一个容器中，混合、搅拌均匀，作为基材覆盖待用；(3)基材的选择选择导电率、热膨胀系数、绝缘电阻、化学稳定性、抗冷热冲击、表面光洁度都比较好的材料，它可以是玻璃、陶瓷、紫砂、石英、云母及搪瓷制品；(4)刷涂覆盖层用毛刷将已配制好的覆盖层溶液涂覆在基材上不需要喷涂发热膜的部分，然后放入鼓风干燥箱，升温至50℃，恒温20分钟后取出；(5)基材的清洗用丙酮将基材上需喷涂发热膜的部分擦试干净，自然晾干；(6)喷涂发热膜将基材放入烘箱，升温至500℃，恒温10分钟后，开始喷涂发热膜，整个过程中基材保持一定速率的转动，液体流量和气压均保持恒定数值；(7)施加电极电极材料为导电银浆，然后按其工艺涂覆在发热膜的指定位置，烧结烘干，使导电银浆还原成白色的银层。
(8)检验成膜后，对基材表面电阻率进行均匀度检测，烘干电极后测量其功率，如果功率误差过大的话，就用化学法或电解法将发热膜除去，进行功率调整，使其达到规定的参数范围内。
本发明的优点是1.本发明所涉及的发热膜采用高温化学成膜，其原理是利用氯化物(如InCl3)在高温(480℃-650℃)的基材表面进行水解反应，从而形成透明导电的金属氧化物InO2薄膜。在成膜过程中使用SnCl4·5H2O及BiCl3作为InO2发热膜层的掺杂剂，以改善发热膜层的导电性和热稳定性，甲醇作为主要溶剂。
2.本发明不但热效率高，不易破裂，而且生产成本低、寿命长、耐腐蚀、可干烧、可非明火加热，厚度薄、透光度好等。
3.本发明的发热膜，电阻率约为2×10-4Ωcm3，透明度70％以上，热稳定性比较好。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述图1为本发明的制作工艺流程示意图；具体实施方式
实施例一种透明发热膜，采用下列配方InCl35.2克；SnCl4·5.2克；BiCl35.2克；HCl 100毫升；甲醇 450毫升；水460毫升。
采用下列制造方法(1)取InCl352克，SnCl4·5H2O 5.2克，BiCl35.2克，甲醇450ml，将上述四种物质倒在容器A中，混合、搅拌均匀，取HCl 100ml，水460ml倒在容器B中，混合、搅拌均匀，然后将容器B中的溶液缓慢倒入容器A中，同时缓慢搅拌均匀，作为基材喷膜待用；(2)覆盖层的制作覆盖层的作用是遮挡不需要喷涂发热膜的部分，取大石粉200g、M1水溶性胶20ml、H2O 200ml将这三种物质放在一个容器中，混合、搅拌均匀，作为基材覆盖待用；(3)基材的选择选择导电率、热膨胀系数、绝缘电阻、化学稳定性、抗冷热冲击、表面光洁度都比较好的材料，它可以是玻璃、陶瓷、紫砂、石英、云母及搪瓷制品；(4)刷涂覆盖层用毛刷将已配制好的覆盖层溶液涂覆在基材上不需要喷涂发热膜的部分，然后放入鼓风干燥箱，升温至50℃，恒温20分钟后取出；(5)基材的清洗用丙酮将基材上需喷涂发热膜的部分擦试干净，自然晾干；(6)喷涂发热膜将基材放入烘箱，升温至500℃，恒温10分钟后，开始喷涂发热膜，整个过程中基材保持一定速率的转动，液体流量和气压均保持恒定数值；
(7)施加电极电极材料为导电银浆，然后按其工艺涂覆在发热膜的指定位置，烧结烘干，使导电银浆还原成白色的银层。
(8)检验成膜后，对基材表面电阻率进行均匀度检测，烘干电极后测量其功率，如果功率误差过大的话，就用化学法或电解法将发热膜除去，进行功率调整，使其达到规定的参数范围内。
本发明所涉及的发热膜采用高温化学成膜，其原理是利用氯化物(如InCl3)在高温(480℃-650℃)的基材表面进行水解反应，从而形成透明导电的金属氧化物InO2薄膜。在成膜过程中使用SnCl4·5H2O及BiCl3作为InO2发热膜层的掺杂剂，以改善发热膜层的导电性和热稳定性，甲醇作为主要溶剂；本发明不但热效率高，不易破裂，而且生产成本低、寿命长、耐腐蚀、可干烧、可非明火加热，厚度薄、透光度好等；本发明的发热膜，电阻率约为2×10-4Ωcm2，透明度70％以上，热稳定性比较好。
权利要求
1.一种透明发热膜，其特征在于它的原料配方的重量百分比如下In的氯化物1％-6％；SnCl4·5H2O0.1％-0.2％；BiCl30.1％-0.25％；HCl2％-8％；甲醇50％-70％；水46.8％-15.55％。
2.根据权利要求1所述的透明发热膜，其特征在于所述In的氯化物为InCl3。
3.一种如权利要求1或2所述的透明发热膜的制造方法，其特征在于配制时将In的氯化物、SnCl4·5H2O、BiCl35.2、甲醇450ml混合在一起，搅拌均匀后，再将水和HCl的混合物缓慢加入，并缓慢搅拌均匀，作为基材喷膜待用。
4.根据权利要求3所述的透明发热膜的制造方法，其特征在于包括下列步骤(1)取InCl3或In的氯化物52克，SnCl4·5H2O 5.2克，BiCl35.2克，甲醇450ml，将上述四种物质倒在容器A中，混合、搅拌均匀，取HCl 100ml，水460ml倒在容器B中，混合、搅拌均匀，然后将容器B中的溶液缓慢倒入容器A中，同时缓慢搅拌均匀，作为基材喷膜待用；(2)覆盖层的制作覆盖层的作用是遮挡不需要喷涂发热膜的部分，取大石粉200g、M1水溶性胶20ml、H2O 200ml将这三种物质放在一个容器中，混合、搅拌均匀，作为基材覆盖待用；(3)基材的选择选择导电率、热膨胀系数、绝缘电阻、化学稳定性、抗冷热冲击、表面光洁度都比较好的材料，它可以是玻璃、陶瓷、紫砂、石英、云母及搪瓷制品；(4)刷涂覆盖层用毛刷将已配制好的覆盖层溶液涂覆在基材上不需要喷涂发热膜的部分，然后放入鼓风干燥箱，升温至50℃，恒温20分钟后取出；(5)基材的清洗用丙酮将基材上需喷涂发热膜的部分擦试干净，自然晾干；(6)喷涂发热膜将基材放入烘箱，升温至500℃，恒温10分钟后，开始喷涂发热膜，整个过程中基材保持一定速率的转动，液体流量和气压均保持恒定数值；(7)施加电极电极材料为导电银浆，然后按其工艺涂覆在发热膜的指定位置，烧结烘干，使导电银浆还原成白色的银层。(8)检验成膜后，对基材表面电阻率进行均匀度检测，烘干电极后测量其功率，如果功率误差过大的话，就用化学法或电解法将发热膜除去，进行功率调整，使其达到规定的参数范围内。
全文摘要
本发明公开一种透明发热膜及其制造方法，采用高温化学成膜，其原理是利用氯化物在高温的基材表面进行水解反应，从而形成透明导电的金属氧化物InO
文档编号H05B3/10GK1564635SQ20041001437
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月17日 优先权日2004年3月17日
发明者毛昱峰 申请人:毛昱峰