专利名称:一种涂料型电发热体及技术的制作方法
本发明属于电热膜技术，並与涂料技术有关。
迄今人们所使用的电热器具的电发热体，一般有以下两种(1)金属电热丝，金属电热丝作为电发热体存在的主要技术问题是热效率低，一般在40%～60%，加热不均匀，金属电热丝自身工作温度高，800℃～1000℃，易于氧化，寿命短，必须有电炉盘、云母片、石棉或其它耐高温绝缘辅助性材料，加热系统成本高一系列问题;(2)半导体薄膜型电热膜，这种电热膜一般采用热解喷涂的工艺制备技术，需用专用设备，制作工艺复杂，需要在550℃高温下操作，能耗大，成本高，同时对底材的材料也有一定限制，因此不便于推广应用。为解决上述问题，本发明提出了一种新颖的涂料型电热膜作为电发热体。电热膜可直接喷、刷、浸涂在底材上形成电加热膜，从而使热效率提高30～50%，制作工艺大大简化，成本大大降低，便于推广使用。
本发明要点在于电发热体由底材、涂料型电热膜、电极、一层以上的绝缘防水层所组成。电热膜涂料的导电材料是超细石墨粉(重量百分比为10～50%)，也可以掺入适量的金属细粉(如铜粉、镍粉等)，化合物细粉，或半导体细粉。
电热膜可直接刷涂、喷涂或浸涂在玻璃、搪瓷、陶瓷、经绝缘处理的金属材料、橡胶、塑料、绝缘高分子材料、玻璃钢材料、玻璃纤维材料、石棉纤维材料表面。通过控制膜厚度和膜面积来达到所需的电加热功率，一般电加热功率密度应控制在0.1W/cm2～10W/cm2之间。在一个产品上，可设计一块电热膜，也可以设计几块独立的电热膜，用一个转换开关调整电加热功率。引出电极可以用金属箔，如铜箔、镍箔，或使用金属网，如铜网、镍网，以及金属线，如铜线、镍线等，也可以用合金箔、合金线、合金网直接与电热膜粘接，也可以用金属、合金或石墨制成的固体块状电极，采用压接触方式直接与电热膜接触，也可以用导电胶，如铜粉导电胶、镍粉导电胶、银粉导电胶、石墨粉导电胶、导电化合物细粉导电胶、半导体细粉导电胶，或相应导电材料的导电乳液和导电涂料作为粘结剂粘接电极或直接作为导电电极。电极与底材的粘结还可以用有机胶粘剂，如酚醛、脲醛树脂类胶粘剂，环氧树脂类胶粘剂，聚胺脂类胶粘剂，环氧树脂类胶粘剂，聚胺脂类胶粘剂，丙烯酸酯类胶粘剂，聚脂聚酰胺类胶粘剂，有机硅、有机氟类胶粘剂，聚酰亚胺胶粘剂，聚苯並咪唑胶粘剂;可以用无机胶粘剂，如氧化铝胶粘剂，氧化铜胶粘剂，硅铝酸盐胶粘剂，硅酸盐胶粘剂，硅氧化合物胶粘剂等。
在电热膜外表面可以刷涂、喷涂或浸涂绝缘防水层，迸一步提高电热膜的安全可靠性。一般所使用的涂料有胺基绝缘漆、环氧绝缘漆、酚醛绝缘漆、二苯醚树脂绝缘漆、聚酰亚胺绝缘漆、聚酯醇酸绝缘漆、有机硅绝缘漆、有机氟绝缘漆以及上述绝缘漆按各种比例混合配制的绝缘漆。绝缘防水层对电热膜可起到装饰、保温、绝缘、防水作用。涂料中可加入适量的绝缘氧化物粉，如氧化铝粉，氧化钛粉等。如底材为金属材料也可用上述方法迸行底材的绝缘处理。
电热膜制品制备工艺简单，先可粘电极再涂制电热膜和绝缘防水层，或先涂制电热膜再粘电极再涂绝缘防水层。
本发明所介绍的电极制备工艺同样可适用于氧化锡电热膜，氧化铟电热膜、铟锡氧化物电热膜以及其它各种类型的电热膜。
电热膜制品应用领域广泛，可根据不同需要将底材加工成任意形状，如曲面、平面等等;可加工成电热器皿，如电热杯，电热开水瓶、电热饮水桶、电火锅、电饭煲、电热盆、电热饭盒、电热咖啡壶等等;也可以加工成电热器具，如电热沐浴器、电暖气、电热风机、电手炉、电脚炉、电热床、电热恒温箱、电熨斗、电热医疗器具等;也可加工成电热元件，如电热薄膜条带、电热片、电热板、电热管等等。
本发明与现有技术相比，具有原理清楚，结构简单，成本低廉、热效高，用途广泛易于推广应用等优点。可用于医疗、食品、木材加工、造纸、纺织、印染等行业的低温烘干，可用于各种管道、储罐的保温、防冻，可用于建筑行业的保温采暖，可用于交通运输车辆窗玻璃的防霜。上述的积极效果是现有技术无法比拟的。
附图1、本发明原理示意图1(先粘结电极，后刷涂电热膜)1-底材 2-电极 3-电热膜4-绝缘防水层附图2、本发明原理示意图2(先刷涂电热膜，后粘结电极)5-底材 6-电极 7-电热膜8-绝缘防水层附图3、电热器皿示意图9-器皿体 10-电热膜 11-电极附图4、电热元件-电热板示意图12-元件体 13-电热膜 14-电极附图5、电热器具-淋浴器示意图15-器具体 16-电热膜 17-电极实施例将底材成型为所需形状(如图3～图5所示)，必要时内外表面进行绝缘处理。然后在适当位置上用环氧树脂粘结铜箔电极。固化后，刷涂电热涂料，形成电加热膜。膜的厚度及膜的面积可根据需要确定。膜干燥后，涂刷胺基绝缘漆两遍。烘干后即可使用。
权利要求
1.一种电发热体其特征在于由底材、电极、涂料型电热膜和一层以上的绝缘防水层所组成。
2.如权力要求1所述的涂料型电热膜，其特征在于导电材料是超细石墨粉，也可添加适量的金属细粉，导电化合物细粉，半导体细粉。
3.如权力要求2所述的金属细粉、导电化合物细粉、半导体细粉，其特征在于可是铜粉，可是镍粉，可是银粉，可是氧化锡粉，可是氧化铟粉，可是氧化铜粉，可是多晶硅粉。
4.如权力要求1所述的底材，其特征在于可是玻璃，可是搪瓷，可是陶瓷，可是经绝缘处理的金属材料，可是橡胶，可是塑料，可是绝缘高分子材料，可是玻璃钢材料，可是玻璃纤维材料，可是石棉纤维材料。
5.如权力要求2所述的涂料型电热膜，其特征在于可喷涂、可浸涂、可刷涂在底材上，形成电加热膜。
6.如权力要求4所述的底材，其特征在于底材的形状可是任意的。
7.如权力要求1所述的电极，其特征在于可是金属电极，可是合金电极，可是石墨电极，可是导电胶电极，可是导电涂料电极。
8.如权力要求1、7所述的电极，其特征在于可是金属箔、合金箔，可是金属网、合金网，可是金属线、合金线，可是金属块、合金块、石墨块。
9.如权力要求1、7、8所述的电极，其特征在于电极可以与电热膜粘接，可以与电热膜压接。
10.如权力要求9所述的电热膜与电极的粘接其特征在于胶粘剂可是铜粉导电胶、镍粉导电胶、银粉导电胶、石墨粉导电胶、导电化合物细粉导电胶、半导体细粉导电胶，上述导电材料细粉按各种比例混合配制的导电胶以及相应导电材料的导电涂料。
11.如权力要求1所述的电极，其特征在于电极与底材的粘接可用有机胶粘剂，可用无机胶粘剂。
12.如权力要求11所述的有机胶粘剂其特征在于可是酚醛、脲醛树脂类胶粘剂、环氧树脂类胶粘剂、聚胺酯类胶粘剂、丙烯酸酯类胶粘剂、聚酯聚酰胺类胶粘剂、有机硅类胶粘剂、有机氟类胶粘剂、聚酰亚胺类胶粘剂、聚苯並咪唑类胶粘剂。
13.如权力要求11所述的无机胶粘剂，其特征在于，可是氧化铝胶粘剂，可是氧化铜胶粘剂，可是硅铝酸盐胶粘剂，可是硅酸盐胶粘剂，可是硅氧化合物胶粘剂。
14.如权力要求1所述的绝缘防水层，其特征在于可是胺基绝缘漆、环氧绝缘漆、酚醛绝缘漆、二苯醚树脂绝缘漆、聚酰亚胺绝缘漆、聚酯醇酸绝缘漆，有机硅绝缘漆，有机氟绝缘漆。
15.如权力要求14所述的绝缘防水层，在绝缘防水涂料中可掺入适量绝缘氧化物粉。
16.如权力要求15所述的绝缘氧化物粉可是氧化铝粉，可是氧化钛粉。
17.如权力要求1所述的电发热体其特征在于可制成电热器皿，可制成电热器具，可制成电热元件。
18.如权力要求17中所述的电热器皿，其特征在于可是电热杯，可是电热开水瓶，可是电热杯，可是电热开水瓶，可是电热饮水桶，可是电热盆，可是电热饭盒，可是电火锅，可是电热咖啡壶，可是电饭煲。
19.如权力要求17中所述的电热器具，其特征在于可是电热沐浴器，可是电暖器，可是电热风机，可是电手炉，可是电脚炉，可是电热床，可是电热恒温箱，可是电熨斗，可是电热医疗器具。
20.如权力17所述的电热元件，其特征在于可是电热薄膜条带，可是电热片，可是电热管，可是电热板。
专利摘要
一种涂料型电发热体由底材、一层以上的绝缘防水层、涂料型电热膜和电极所组成。电热膜的导电材料是超细石墨粉，电热膜可直接刷涂、喷涂、浸涂在玻璃、搪瓷、陶瓷或经绝缘处理的金属底材表面。涂制不同的膜厚度和膜面积可获得不同的电加热功率。电极与电热膜的接触可以采用粘接工艺或压接触工艺。绝缘防水层可刷涂、喷涂或浸涂在电热膜外表面。本发明原理清楚、结构简单、制备方便、易于推广应用，可广泛用于电加热器皿、电加热器具和电加热元件。
文档编号H05B3/10GK86100500SQ86100500
公开日1987年9月30日 申请日期1986年2月6日
发明者尹维平, 陆龙波, 林德伟, 于元, 桑识宇, 赵玉文, 王福永 申请人:北京市太阳能研究所, 陆龙波, 林德伟, 于元, 桑识宇, 赵玉文, 王福永导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan