远红外复合树脂发热基板、其制备方法及应用与流程

本发明属于复合树脂技术领域，尤其涉及一种远红外复合树脂发热基板、其制备方法及应用。

背景技术：

电子、电器工业是近30年来迅速发展的高技术产业，电子功能材料是电子元器件和电子装备的基础和支撑，广泛应用在电子行业的各个领域。随着电子元器件制造技术的飞跃进步，电子产品正向小型轻量薄型化、高性能化、多功能化、健康化的方向发展，进而推动电子材料的不断进步。复合树脂材料具有许多优异性能，如强度高、抗疲劳性好、耐腐蚀、尺寸稳定、密度低以及独特的材料可设计性等。因此，自问世以来发展迅速，已广泛应用在电子工业上，用作结构件及结构功能件，赋予产品以轻质、高强度、高刚度、高尺寸精度等特性，提高了产品的技术指标，更好地适应了现代高科技的发展要求。由于复合树脂材料比强度高、电性能好、良好的保温性能及电绝缘性能、重量轻等优点，已广泛用于石油、制盐、制药、海水淡化、生物工程、环境工程、汽车、食品、高铁动车组等工业中，特别是近几年碳纤维复合树脂材料等在航空航天器结构上已得到广泛的应用，现已成为航空航天领域使用的四大结构材料之一。复合树脂材料工业虽然迅猛发展，但是其在集成墙顶、淋浴房、光波房、汗蒸房、屋顶融雪、宠物用品、鱼池加温板、畜牧养殖业、果树栽培、发热床板、医疗器械、保健家居用品、建筑供暖等领域还是一片空白。随着“中国梦”的逐步实现及人口结构的变化，我国已经逐步进入老龄化社会，国家对健康产业投入的不断加大，人民生活水平不断提高和对健康意识的提升，健康产业相关内涵不断丰富，各种健康用品备受青睐。作为健康用品的重点核心部件-高性能远红外复合树脂发热基板的研发成功，一定能够改变人们的生活习惯。在科技高度发展、日新月异的今天，健康、高品质生活已成为老百姓的追求目标，所以高性能远红外复合树脂发热基板一定会成为健康电子产品不可缺少的关键功能材料之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种远红外复合树脂发热基板及其制备方法，旨在解决现有技术不能提供一种含有复合树脂的远红外发热基板的问题。

本发明的另一目的在于提供一种远红外复合树脂发热基板的应用。

本发明是这样实现的，一种远红外复合树脂发热基板，包括依次设置的第一复合树脂基片、金属导电箔芯片层、释放远红外线的无机非金属远红外电阻层和第二复合树脂基片，其中，

所述金属导电箔芯片层包括在所述第一复合树脂基片上依次设置的反射铝箔、第一绝缘层、几何形状电阻芯片和第二绝缘层，

所述释放远红外线的无机非金属远红外电阻层包括基板和沉积在所述基板上的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜。

以及，一种远红外复合树脂发热基板的制备方法，包括以下步骤：

将金属导电箔贴合在绝缘载体膜上，进行图案化处理形成几何形状电阻芯片，用绝缘载体膜对所述几何形状电阻芯片进行封装处理，得到金属导电箔芯片层半成品；

在所述金属导电箔芯片层半成品的一表面贴合沉积有释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的电阻膜基片，在所述金属导电箔芯片层半成品的另一表面贴合反射铝箔；

分别在所述反射铝箔和所述电阻膜基片表面热压第一复合树脂基片、第二复合树脂基片，得到远红外复合树脂发热基板。

以及，一种远红外复合树脂发热基板的应用，所述远红外复合树脂发热基板为上述的远红外复合树脂发热基板，应用领域包括集成墙顶、淋浴房、光波房、汗蒸房、屋顶融雪、宠物用品、鱼池加温板、畜牧养殖业、果树栽培、发热床板、医疗器械、保健用品、建筑供暖、家用电器领域。

本发明提供的远红外复合树脂发热基板，具有以下优点：

1、所述远红外复合树脂发热基板的几何形状电阻芯片经过两次加强绝缘处理，其电阻稳定、电气稳定性能和耐久性能好。

2、所述远红外复合树脂发热基板设置有两层复合树脂基片，可以避免设置在其间的所述金属导电箔芯片层、释放远红外线的无机非金属远红外电阻层在复杂环境中免受不利影响，且得到的产品机械强度高、不会产生变形，且环保无异味。此外，所述远红外复合树脂发热基板防潮防湿性能强，有很好的抗微生物作用和耐酸、碱、有机溶剂及海水腐蚀作用的能力。本发明提供的远红外复合树脂发热基板透水、吸水性和吸湿性很低，防水等级：ipx8(持续潜水试验)，甚至不透水，可长期直接埋入水中使用。

3、所述远红外复合树脂发热基板含有释放远红外线的无机非金属远红外电阻层，发热温度均匀、富含8-14微米的远红外线，有利于人体健康。

4、所述远红外复合树脂发热基板为面状发热体，单位面积功率密度低，表面温度均匀，高低温差仅为2℃。

5、所述远红外复合树脂发热基板，其几何形状电阻芯片上下均用pi膜(聚酰亚胺膜)或pet(聚酯膜)绝缘膜封装，然后再将其包裹在二层复合树脂基片待成品中间，并经高温热压处理而形成一个整体，得到的产品电阻稳定、耐久性能好。且其电阻材料均为金属和无机材料制成，不存在氧化、老化现象，产品经国家红外中心检测，使用寿命≥50000小时。

6、所述远红外复合树脂发热基板，外表美观，色彩丰富，个性十足，外形各异；产品可制作平板状、圆弧状等异形外观，且无需二次装饰。其装饰性好，表面光洁，可以配制成各种鲜艳的色彩，也可以制造出不同的花纹和图案，适宜制造各种装饰板、大型浮雕及工艺美术雕塑等。

7、本发明提供的远红外复合树脂发热基板，具有成本低、抗疲劳性好、抗紫外线性能强、耐腐蚀、密度低以及独特的材料可设计性等优点，产品用途广泛。

本发明提供的远红外复合树脂发热基板的制备方法，方法简单且易于控制，可实现规模化生产。

本发明提供的远红外复合树脂发热基板的应用，能够辐射8-14微米的远红外线，发热均匀且热稳定性能好，能够适于防潮防湿的场合使用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的远红外复合树脂发热基板的爆炸结构示意图；

图2是本发明实施例提供的封装电阻芯片层的俯视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

结合图1、图2，本发明实施例提供了一种远红外复合树脂发热基板，包括依次设置的第一复合树脂基片1、金属导电箔芯片层2、释放远红外线的无机非金属远红外电阻层3和第二复合树脂基片4，其中，所述金属导电箔芯片层2包括在所述第一复合树脂基片1上依次设置的反射铝箔21、第一绝缘层221、几何形状电阻芯片222和第二绝缘层223，所述释放远红外线的无机非金属远红外电阻层3包括基板和沉积在所述基板上的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，远红外复合树脂发热基板的爆炸图如图1所示。

具体的，本发明实施例采用所述第一复合树脂基片1、所述第二复合树脂基片4，通过热压工艺压合将所述金属导电箔芯片层2和释放远红外线的无机非金属远红外电阻层3封装在中间。可以避免设置在其间的所述金属导电箔芯片层2、释放远红外线的无机非金属远红外电阻层3在复杂环境中免受不利影响。具体的，所述第一复合树脂基片1、所述第二复合树脂基片4的设置，使得得到的远红外复合树脂发热基板防潮防湿性能强，有很好的抗微生物作用和耐酸、碱、有机溶剂及海水腐蚀作用的能力。本发明提供的远红外复合树脂发热基板透水、吸水性和吸湿性很低，防水等级：ipx8(持续潜水试验)，甚至不透水，可长期直接埋入水中使用。此外，所述第一复合树脂基片1、所述第二复合树脂基片4赋予得到的产品机械强度高、不产生变形、抗疲劳性好、抗紫外线性能强、耐腐蚀、密度低、环保无异味、成本低等优点。

本发明实施例中，所述金属导电箔芯片层2包括在所述第一复合树脂基片1上依次设置的反射铝箔21、第一绝缘层221、几何形状电阻芯片222和第二绝缘层223。此外，所述金属导电箔芯片层2还设置有引线端头(图中未标出)和引线端子(图中未标出)，所述几何形状电阻芯片222、引线端头、引线端子共同形成芯片组件。其中，第一绝缘层221、第二绝缘层223将几何形状电阻芯片222或芯片组件(引线端头裸露在外)包裹在中间，对几何形状电阻芯片222或芯片组件进行绝缘化封装处理，形成封装电阻芯片层22。由此得到的所述远红外复合树脂发热基板，其几何形状电阻芯片222或芯片组件经过两次加强绝缘处理(绝缘层和复合树脂基片的双层绝缘)，其电阻稳定、电气稳定性能和耐久性能好，其在电气强度3750v、2ma的条件下1分钟无击穿闪络现象。

其中，所述第一绝缘层221、第二绝缘层223为pi膜(聚酰亚胺膜)绝缘层或pet(聚酯膜)绝缘层。优选的绝缘材料，不仅绝缘效果好，而且具有较好的耐高温性能，从而有利于经过热压形成封装效果后的绝缘层。

第一绝缘层221、几何形状电阻芯片222和第二绝缘层223形成封装电阻芯片层22，可以通过冷裱、热封、热压实现。优选的，几何形状电阻芯片222与其上下表面的第一绝缘层221、第二绝缘层223经热压形成一个封装电阻芯片层22，从而得到封装效果更好、电阻和电气性能更稳定的封装电阻芯片层22。

进一步优选的，在所述封装电阻芯片层22没设置几何形状电阻芯片222的区域，每10cm²至少设置2个直径为6-8mm的通孔220，以防止产品出现分层，封装电阻芯片层22的俯视结构图如图2所示。

本发明实施例中，所述释放远红外线的无机非金属远红外电阻层3包括基板和沉积在所述基板上的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜。所述基板有明确限定，采用性能更佳的云母基板。

优选的，所述释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜由基体材料和液体介质制成，所述基体材料由如下重量份数的下列原料组成：

其中，所述远红外陶瓷粉中含纳米氧化钛。

本发明实施例提供的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，首先，以氧化铋、氧化锌、三氧化二锑作为主要成膜物质，使得释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的膜层能够形成具有较好强度的连续干膜；进一步的，释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中还添加其他金属化合物，如碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂和碱式碳酸铜。一方面，如碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂和碱式碳酸铜作为成膜物质参与成膜；另一方面，上述物质作为功能添加剂，能相互协同，弥补以氧化铋、氧化锌、三氧化二锑作为主要成膜物质的电阻膜的功能上的不足。具体的，所述氧化铋、氧化锌、三氧化二锑相互配合，可以提高石墨电阻膜的工作温度和电气性能的稳定性；同时，所述碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂和碱式碳酸铜配合作用，进一步提高了电阻膜的附着力、表面强度和耐磨性，避免释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在烧结过程中出现开裂现象(龟裂、起皮)，以及在使用或储存过程的划伤。

其次，本发明实施例提供的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，同时添加了超细云母粉、远红外陶瓷粉功能性粉体，赋予电阻膜优异的电气综合性能和远红外性能。具体的，与所述超细云母粉配合使用的远红外陶瓷粉(含纳米氧化钛)，富含远红外线，其远红外线辐射率增强15％以上；同时可以使释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜具有较好的催化氧化功能，能有效除去室内的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质，并具有杀菌功能。有别于通常将超细云母粉、远红外陶瓷粉分别成膜来发挥作用的技术不同，本发明实施例释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，在以氧化铋、氧化锌、三氧化二锑、碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂、碱式碳酸铜等作为成膜物质的前提下，可实现超细云母粉、远红外陶瓷粉的同时添加、进而制备单层释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜。

再次，本发明实施例提供的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，石墨电阻膜主要骨架材料为无机高温金属氧化物材料制作，电阻、电器性能更加稳定，易于工业化、规模化生产；释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜以氧化铋、二氧化硅等材料为骨架材料，材料软化点温度明显提高，其所制备的石墨电阻膜，应用范围更加广泛。同时使用三氧化二锑、氧化锌和碳酸锂作为原料，所述三氧化二锑和氧化锌用于有效提高产品与载体之间的附着力，进而提高结合效果，所述碳酸锂可调和三氧化二锑、氧化锌和其他原料成分之间的融合性，从而保证上述效果的实现。

本发明实施例提供的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，机械强度高，具有较好的增强韧性、附着力、抗老性化、耐腐蚀性、抗酸碱性、耐腐蚀性，其热膨胀系数小，不会产生龟裂、起皮等现象。此外，所述释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜组成原料不含贵金属物质，甚至不含金属物质，因此，价格亲民，有利于石墨电阻膜在民用领域的推广普及；同时，本发明实施例提供的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，不含有含铅物质，可以避免制备废弃物对环境造成的污染和铅对人体健康带来的不利影响，符合绿色环保理念。

具体的，所述基体材料包括两部分，一部分是由金属氧化物组成的玻璃微粉骨架材料，包括氧化铋、氧化锌、三氧化二锑、硼酸、氧化铝、碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂、碱式碳酸铜；另一部分是由石墨粉、超细云母粉、远红外陶瓷粉组成的功能性材料。其中，所述骨架材料充电电阻膜的骨料，来支撑膜结构；所述功能性材料赋予电阻膜实用功能。

具体的，所述石墨粉作为主要功能原料之一，在释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中是一种发挥导电作用的远红外电阻材料。释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在电场作用下，其中的石墨组分之间的碳分子之间发生剧烈的摩擦和撞击，产生主要以远红外辐射和对流形式对外传递的热能。本发明实施例中，所述石墨粉的重量份数为150-300份，可具体为150份、180份、200份、220份、250份、280份、300份，优选为180-280份。进一步的，发明人经过大量研究发现，本发明实施例特定组成的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中，所述石墨的颗粒度必需严格控制。当所述石墨粉颗粒度过大，超过400目时，会导致释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜发热不均匀、以及产生电阻离散度过大现象。有鉴于此，所述石墨粉的颗粒度≤400目。优选的，所述石墨粉的粒径为400-500目。

所述超细云母粉是本发明实施例释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中远红外线的增强剂，同时，也是释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中相互搭接的稳定剂。所述超细云母粉的添加，不仅能够增强释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中远红外线的辐射，而且，所述超细云母粉能够促进各组分之间的相互融合，特别是增强氧化铋、氧化锌、三氧化二锑和碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂、碱式碳酸铜之间的相互搭接，从而提高成膜性和释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的机械强度，避免释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在使用过程中局部会产生龟裂、起皮等现象。所述超细云母粉重量份数为90-180份，具体可为90份、100份、120份、150份、180份。优选的，所述超细云母粉重量份数为100-170。进一步的，本发明实施例对所述超细云母粉的粒径也有严格控制，具体的，所述超细云母粉的粒径在500目以下(即颗粒度小于500目)。若所述超细云母粉的颗粒度大于500目，各组分之间，特别是增强氧化铋、氧化锌、三氧化二锑和碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂、碱式碳酸铜之间的相互搭强度变差，成膜效果差，释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在使用过程中局部会产生龟裂、起皮等现象。优选的，所述超细云母粉的粒径为500-600目。

所述远红外陶瓷粉是本发明实施例释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜不可缺少的红外辐射材料。具体的，所述远红外陶瓷粉为含有纳米氧化钛的远红外陶瓷粉。作为石墨电阻膜的功能材料，所述远红外陶瓷粉不仅能与所述超细云母粉相互配合丰富远红外线强度作用，而且具有较好的催化氧化功能，富含远红外线，其远红外线辐射率增强15％以上，能有效除去室内的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质，并具有杀菌功能。优选的，以所述远红外陶瓷粉的总重量为100％计，所述纳米氧化钛的重量百分含量为8-12％，若所述纳米氧化钛的重量百分含量过高，会造成电阻膜附着力差、易分层等缺陷，影响电阻膜成膜效果和电阻膜的使用寿命；若所述纳米氧化钛的重量百分含量过低，其即不能有效除去室内的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味等物质，且不具有杀菌功能，即健康效果不能特显出来。所述远红外陶瓷粉的重量份数为60-120份，具体可为60份、80份、100份、120份。优选的，所述远红外陶瓷粉的重量份数为70-110份。本发明实施例机非金属远红外石墨电阻膜对远红外陶瓷粉的颗粒度由严格要求，具体的，所述远红外陶瓷粉的粒径应小于500目。若所述远红外陶瓷粉的颗粒度大于500目，其远红外线辐射强度会减弱。优选的，所述远红外陶瓷粉的粒径为500-600目。

本发明实施例中，有别于通常将超细云母粉、远红外陶瓷粉分别成膜来发挥作用的技术不同，本发明释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，在以氧化铋、氧化锌、三氧化二锑、碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂、碱式碳酸铜等作为成膜物质的前提下，将超细云母粉、远红外陶瓷粉的同时添加，在液体介质作用下形成浆料，进而制备单层释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，有利于提高远红外辐射强度，进而赋予电阻膜优异的电气综合性能。

作为优选实施例，所述石墨粉的粒径为400-500目；所述超细云母粉的粒径为500-600目；所述远红外陶瓷粉的粒径为500-600目。通过上述物质的粒径，改善释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的电阻离散度，提高其方阻重复性。

含有所述石墨、超细云母粉、远红外陶瓷粉的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，在电场作用下，所产生的远红外线主要波长范围为8-14μm，医学界也称谓之“健康光线”和“生命光线”。其可以激活生物大分子的活性，使生物体的分子能够被激发而处于较高振动状态，这样使激活了核酸蛋白质等生物大水分子的活性，从而发挥了生物大分子调节机体代谢、免疫等活动的功能，有利于机能的恢复和平衡，达到防病治病的目的，促进和改善血液循环，等等。基于此，远红外线能量具有从高到低的可传递性，即能量可从强大的一方传向衰弱的一方，对调节人体各器官的能量平衡十分重要，所以释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜才会在医疗、保健、体能恢复、康复、建筑供暖、家用电器等领域被广泛使用。

本发明实施例中，所述氧化铋是释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中的主体材料，发挥中间骨架作用。具体的，所述氧化铋的重量份数为300-500份，才能有效发挥中间骨架的作用，具体可以为300份、330份、350份、380份、400份、430份、450份、470份、500份。优选的，所述氧化铋的重量份数为330-470份。本发明实施例所述氧化铋环保，对人体健康无损伤，也益于保护生态环境的健康发展。但相对于氧化铅，所述氧化铋具有较高的软化温度和环保特性，因此，氧化铋的大量使用较大地提高了释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的成膜温度和使用温度。

所述释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜需要附着在载体上，进一步制备成各种电子元件。大量使用所述氧化铋得到的浆料在载体上的附着能力较差。本发明实施例释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中，添加了氧化锌作为原料组份。所述氧化锌能够有效改善释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的膨胀系数，防止开裂；同时，所述氧化锌还作为助熔剂，促进各组分之间的快速融合，从而形成性能均一稳定的熔融物。通过所述氧化锌的助熔作用，使释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的热膨胀系数与载体一致，有效调节释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜与载体之间的结合力和附着力，使释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在载体上的结合力更佳。所述氧化锌的重量份数为250-350份，具体可为250份、280份、300份、320份、340份、350份。优选的，所述氧化锌的重量份数为260-340份。

本发明实施例中，一方面，所述氧化铋、所述三氧化二锑和所述氧化锌的配合使用，能提高释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的工作温度，可降低线膨胀系数，耐热冲击强、热稳定性提高，从而扩大了释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的适用范围和产品性能。另一方面，所述三氧化二锑配合所述碳酸锂、硼酸和碳酸锶，共同作用，改善远红外陶瓷粉、玻璃微粒(包括氧化铋和其他金属氧化物)与载体的附着力，促进远红外陶瓷粉、玻璃微粒之间的粘结力；同时，所述三氧化二锑还能增强远红外陶瓷粉、玻璃微粒与所述石墨粉之间的结合性能，从而使得得到的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜电气性能更加稳定。所述三氧化二锑的重量份数为100-150份，具体可为100份、110份、120份、130份、140份、150份，优选为110-130份。

本发明实施例中，所述硼酸作为氧化铋的补充成分，共同作为释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的中间主体材料。所述硼酸的添加，可以在制作过程中促进材料的快速熔融、融合，保证释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在使用和制作过程中不会产生裂纹和开裂现象，从而提高了产品质量和稳定性。此外，所述硼酸还与所述三氧化二锑、碳酸锶一起改善远红外陶瓷粉、玻璃微粒(包括氧化铋和其他金属氧化物)与载体的附着力；同时增强远红外陶瓷粉、玻璃微粒与所述石墨粉之间的结合性能。所述硼酸的重量份数为180-250份，具体可为180份、200份、220份、250份，优选为190-230份。

所述碳酸锶作为补充原料，除了与所述三氧化二锑、硼酸一起改善远红外陶瓷粉、玻璃微粒(包括氧化铋和其他金属氧化物)与载体的附着力外，同时增强远红外陶瓷粉、玻璃微粒与所述石墨粉之间的结合性能外。此外，所述碳酸锶还能与所述氧化镁配合，促进石墨电阻膜的表面硬化，预防释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在运行、储存过程中划伤和挫伤。所述碳酸锶的重量份数为70-120份，具体可为70份、80份、90份、100份、110份、120份。优选的，所述碳酸锶的重量份数为85-110份。

通过使用上述重量份数的三氧化二锑、硼酸和碳酸锶，一方面，改善陶瓷、玻璃微粉之间及陶瓷、玻璃微粒与碳粉之间的表面结合力，提高释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜内部的结合力及与载体的附着力；另一方面，可以改善释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的温度适用范围和材料软化温度点。此外，各组分相互协调，还能有效改善释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的热膨胀系数，提高其热稳定性。

本发明实施例中，所述氧化铝作为另一种骨架支撑原料，用于构建所述石墨粉和远红外陶瓷粉、玻璃微料(包括其他各金属氧化物)之间的相互搭接的桥梁，从而使得各组分能够充分结合、融合，提高电阻膜的致密性和稳定性，同时使得石墨粉和远红外陶瓷粉赋予的电气性能能够充分发挥。所述氧化铝的重量份数为50-100份，具体可为50份、60份、70份、80份、90份、100份。优选的，所述氧化铝的重量份数为55-80份。

本发明实施例中，所述氧化镁作为辅助功能原料，能够与所述碳酸锶配合，共同作用促进石墨电阻膜表面硬化，预防释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在运行、储存过程中划伤和挫伤。此外，所述氧化镁还与所述硼酸配合，促进各种金属氧化物充分熔融，使各种金属氧化物融合均匀。所述氧化镁的重量份数为30-70份，具体可为30份、40份、50份、60份、70份。优选的，所述氧化镁的重量份数为35-60份。

所述石英砂是氧化铋的替代材料，和氧化铋一起形成电阻膜的骨架支撑结构。通过石英砂的替代，可以降低氧化铋的含量，从而适度降低释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的成膜温度和使用温度。由于石英砂的性质限制，不能过量添加来取代氧化铋的含量。具体的，所述石英砂的重量份数为25-70份，具体可为25份、30份、40份、50份、60份、70份。优选的，所述石英砂的重量份数为30-60份。

由于所述氧化铋的含量较高，使得释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜各个组份之间的粘结性大大降低。本发明实施例通过添加少量的碳酸锂，使所述氧化铋和其他组分之间的结合力大大增加。通过所述碳酸锶和所述氧化铋之间的相互配合，改善了释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的结合力，防止了释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在制备工艺的烧结过程中出现裂纹、爆裂、龟裂、起皮等问题。同时，通过碳酸锂的调节作用，使氧化铋、三氧化二锑氧化锌三种骨架材料之间的结合力显著增加，进而形成机械强度增强的稳定骨架结构。所述碳酸锂的重量份数为50-120份，具体可为50份、60份、70份、80份、90份、100份、110份、120份。优选的，所述碳酸锂的重量份数为55-100份。

本发明实施例释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中，添加了碱式碳酸铜作为原料组分。所述碱式碳酸铜一方面作为助熔剂，促进各组分之间的快速融合，从而形成性能均一稳定的熔融物；另一方面，所述碱式碳酸铜其催化和流平作用。所述碱式碳酸铜的重量份数为10-25份，具体可为10份、15份、20份、25份。优选的，所述碱式碳酸铜的重量份数为12-20份。

本发明实施例以氧化铋、氧化锌、三氧化二锑作为主要成膜物质，使得释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的膜层能够形成具有较好强度的连续干膜；进一步的，释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜中还添加其他金属氧化物，如碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂和碱式碳酸铜。一方面，如碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂和碱式碳酸铜作为成膜物质参与成膜；另一方面，上述物质作为功能添加剂，能相互协同，弥补以氧化铋、氧化锌、三氧化二锑作为主要成膜物质的电阻膜的功能上的不足。具体的，所述氧化铋、氧化锌、三氧化二锑相互配合，可以提高石墨电阻膜的工作温度和电气性能的稳定性；同时，所述碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂和碱式碳酸铜配合作用，进一步提高了电阻膜的附着力、表面强度和耐磨性，避免释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜在烧结过程中出现开裂现象(龟裂、起皮)，以及在使用或储存过程的划伤。应当理解，本发明实施例中，各骨架材料并非单独发挥各自的作用发挥上述效果，而是通过各骨架材料之间相互且多向配合，共同作用，协助提升了释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的综合性能。

作为一个优选实施例情形，所述石墨粉的重量份数为180-280份；所述超细云母粉的重量份数为90-180份；所述远红外陶瓷粉的重量份数为70-110份；所述氧化铋的重量份数为330-470份；所述氧化锌的重量分数为260-340份；所述三氧化二锑的重量份数为110-130份；所述硼酸的重量份数为200-240份；所述氧化铝的重量份数为55-80份；所述碳酸锶的重量份数为85-110份；所述氧化镁的重量份数为35-60份；所述石英砂的重量份数为30-60份；所述碳酸锂的重量份数为55-100份。

本发明实施例中，所述释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的原料还包括液体介质，所述液体介质使上述基体原料形成浆料，进而沉积成膜。优选的，所述液体介质为有机介质，且所述基体原料和所述有机介质的重量比为(1365-2355):(2320-4946)。如果所述有机介质的使用量过高或过低，丝网印刷将无法成膜，且印刷的电阻膜的厚度将无法控制。进一步优选的，所述有机介质为沸点较低的有机介质，具体的，所述有机介质的沸点在180-250℃，以便保证在后续的干燥处理过程中，所述有机介质能够被完全蒸发。

具体优选的，所述有机介质包括如下重量份数的下列组分：

松油醇1972-4204份；

乙基纤维素209-445份；

硅烷偶联剂139-298份。

所述远红外复合树脂发热基板含有释放远红外线的无机非金属远红外电阻层，由富含远红外线的碳和无机材料制成，性能非常稳定，产生的远红外线发热温度均匀、富含8-14微米的远红外线(医学界也称谓之“健康光线”和“生命光线”)，有利于人体健康。

作为最佳实施例，一种远红外复合树脂发热基板，包括依次设置的第一复合树脂基片1、金属导电箔芯片层2、释放远红外线的无机非金属远红外电阻层3和第二复合树脂基片4，其中，

所述金属导电箔芯片层2包括在所述第一复合树脂基片1上依次设置的反射铝箔21、pi或pet绝缘层221、几何形状电阻芯片222和pi或pet绝缘层223，所述几何形状电阻芯片222与其上下表面的pi膜(聚酰亚胺)或pet(聚酯)绝缘层热压形成一个封装电阻芯片层22，且在所述封装电阻芯片层22没设置几何形状电阻芯片222的区域，每10cm²至少设置2个直径为6-8mm的通孔220；

所述释放远红外线的无机非金属远红外电阻层3包括云母基板和沉积在所述基板上的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜，其中，所述释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜由基体材料和液体介质制成，所述基体材料由如下重量份数的下列原料组成：

其中，所述远红外陶瓷粉中含纳米氧化钛。

进一步的，所述远红外复合树脂发热基板还包括设置的电源线，以及进一步包括设置在其表面的防水防潮的耐高温塑料护罩。

本发明实施例提供的远红外复合树脂发热基板，具有以下优点：

1、所述远红外复合树脂发热基板的几何形状电阻芯片经过两次加强绝缘处理，其电阻稳定、电气稳定性能和耐久性能好。

2、所述远红外复合树脂发热基板设置有两层复合树脂基片，可以防止设置在期间的所述金属导电箔芯片层、释放远红外线的无机非金属远红外电阻层在不利环境中受到影响，且机械强度高、不会产生变形，且环保无异味。此外，所述远红外复合树脂发热基板防潮防湿性能强，有很好的抗微生物作用和耐酸、碱、有机溶剂及海水腐蚀作用的能力。本发明提供的远红外复合树脂发热基板透水、吸水性和吸湿性很低，防水等级：ipx8(持续潜水试验)，甚至不透水，可长期直接埋入水中使用。

3、所述远红外复合树脂发热基板含有释放远红外线的无机非金属远红外电阻层，发热温度均匀、富含8-14微米的远红外线，有利于人体健康。

4、所述远红外复合树脂发热基板为面状发热体，单位面积功率密度低，表面温度均匀，高低温差仅为2℃。

5、所述远红外复合树脂发热基板，其几何形状电阻芯片上下均用pi膜(聚酰亚胺)或pet(聚酯)绝缘膜封装，然后再将其包裹在二层复合树脂基片待成品中间，并经高温热压处理而形成一个整体，得到的产品电阻稳定、耐久性能好。且其电阻材料均为金属和无机材料制成，不存在氧化、老化现象，产品经国家红外中心检测，使用寿命≥50000小时。

6、所述远红外复合树脂发热基板，外表美观，色彩丰富，个性十足，外形各异；产品可制作平板状、圆弧状等异形外观，且无需二次装饰。其装饰性好，表面光洁，可以配制成各种鲜艳的色彩，也可以制造出不同的花纹和图案，适宜制造各种装饰板、大型浮雕及工艺美术雕塑等。

7、本发明提供的远红外复合树脂发热基板，具有成本低、抗疲劳性好、抗紫外线性能强、耐腐蚀、密度低以及独特的材料可设计性等优点，产品用途广泛。

本发明实施例提供的远红外复合树脂发热基板，可以通过下述方法制备获得。

以及，一种远红外复合树脂发热基板的制备方法，包括以下步骤：

s01.将金属导电箔贴合在绝缘载体膜上，进行图案化处理形成几何形状电阻芯片，用绝缘载体膜对所述几何形状电阻芯片进行封装处理，得到金属导电箔芯片层半成品；

具体的，上述步骤s01中，对所述金属导电箔进行图案化处理形成几何形状电阻芯片的方法优选为光刻或蚀刻方法。具体的，在贴合在绝缘载体膜上的金属导电箔表面涂油，依次经过烘烤、曝光、显影步骤制备几何形状，进一步的，还可对显影后的产品进行检验、修补、蚀刻处理。

然后用绝缘载体膜对所述几何形状电阻芯片进行封装处理，封装处理可以采用热压工艺成型。

s02.在所述金属导电箔芯片层半成品的一表面贴合沉积有释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的电阻膜基片，在所述金属导电箔芯片层半成品的另一表面贴合反射铝箔；

上述步骤s02中，在所述金属导电箔芯片层半成品的一表面贴合沉积有释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的电阻膜基片，优选通过下述方法实现：

s21.按照上述释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的配方称取各组分；

s22.将氧化铋、氧化锌、三氧化二锑、硼酸、氧化铝、碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂、碱式碳酸铜加热熔融，冷却后进行研磨、过筛，加入石墨粉、超细云母粉、远红外陶瓷粉混合，得到基材混合物；

s23.在所述基材混合物中，按照基材混合物与有机介质重量比为(1365-2355)：(2320-4946)的比例添加有机介质，混合得到混合浆料；

s24.提供基板，将所述混合浆料印刷在所述基板上，进行干燥、烧结处理，得到释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜。

具体的，上述步骤s21中，所述释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的配方及其优选情况，如上文所述，为了节约篇幅，此处不再赘述。

上述步骤s22中，将氧化铋、氧化锌、三氧化二锑、硼酸、氧化铝、碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂、碱式碳酸铜加热熔融，形成第一共熔体。优选的，所述加热熔融的温度为800-1250℃，从而保证各原料组分充分快速的融合在一起。若所述加热熔融温度过低，则不能充分有效地熔融各金属氧化物；若所述温度过高，基材混合物的软化点将会提高，会影响电阻膜的成膜效果和成膜烧结温度。

将冷却后的第一共熔体进行研磨、过筛处理，形成粒径相对均匀的微粒，从而有利于获得稳定的电气性能。然后加入石墨粉、超细云母粉、远红外陶瓷粉混合，得到基材混合物。为了与所述石墨粉、超细云母粉、远红外陶瓷粉充分混合均匀，并得到粒径均一的混合体系，进而在后续成膜后形成均匀致密、性能温度的膜层，优选的，所述过筛处理将冷却、研磨后的熔融物过目数≥500目的筛网。通过控制熔融物的粒径，改善释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的电阻离散度，提高其方阻重复性。

上述步骤s23中，在所述基材混合物中加入有机介质形成适于成膜的混合浆料，其中，所述基材混合物与有机介质重量比为(1365-2355)：(2320-4946)的比例添加有机介质，混合得到混合浆料。

上述步骤s24中，提供基板，所述基板包括云母基板、钢化玻璃基板、高硼硅玻璃基板、石英玻璃基板、未经玻璃基板、氧化铝陶瓷基板、搪瓷基板，当然，不限于此。将所述混合浆料印刷在所述基板上，依次进行干燥、烧结处理，得到释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜。其中，所述印刷优选采用丝网印刷，其中，丝网的网目为40-300目，更有选为100-300目。

优选的，所述干燥方式为烘干，烘干温度为120-280℃，干燥时间优选为10-20min，以便充分去除膜层中的有机介质，形成致密薄膜。所述烘干温度不宜过高或过低，若温度过高，则会导致得到的膜层由于内外温差大，受热不均而产生龟裂、分层、起泡、爆裂；若所述温度过低，则难以有效去除有机介质，进而在后续烧结过程中，挥发形成气孔影响膜层质量。优选的，所述烧结的温度为480-680℃，从而形成电气性能稳定的均匀膜层。

本发明实施例提供的释放远红外线的无机非金属远红外石墨电阻膜的制备方法，只需将各氧化物熔融处理后添加石墨粉、超细云母粉、远红外陶瓷粉，再添加有机介质制成浆料成膜，不仅方法简单，而且得到的产品性能优异。此外，本发明实施例突破传统的将功能性粉末超细云母粉、远红外陶瓷粉分别成膜形成表面远红外线辐射涂层的工艺，将所述超细云母粉、远红外陶瓷粉同时加入，一次成膜，在保证性能稳定、特别是远红外线辐射强度的前提下，缩短了生产工期，降低了生产成本，更适于民用电阻膜领域。

进一步的，在所述金属导电箔芯片层半成品的另一表面贴合反射铝箔。

s03.分别在所述反射铝箔和所述电阻膜基片表面热压第一复合树脂基片、第二复合树脂基片，得到远红外复合树脂发热基板。

本发明实施例提供的远红外复合树脂发热基板的制备方法，方法简单且易于控制，可实现规模化生产。

以及，本发明实施例还提供了一种远红外复合树脂发热基板的应用，所述远红外复合树脂发热基板为上述的远红外复合树脂发热基板，应用领域包括集成墙顶、淋浴房、光波房、汗蒸房、屋顶融雪、宠物用品、鱼池加温板、畜牧养殖业、果树栽培、发热床板、医疗器械、保健用品、建筑供暖、家用电器领域。

本发明实施例提供的远红外复合树脂发热基板的应用，能够辐射8-14微米的远红外线，发热均匀且热稳定性能好，能够适于防潮防湿的场合使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。