一种金属柔性发热膜及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于金属加工领域，具体地，涉及一种金属柔性发热膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]金属柔性电热膜是一种三明治结构的半透明或全透明的薄膜加热器，上、下表面是耐温性、绝缘性能优良的绝缘薄膜，中间为特殊合金箔制成的电阻性电路。
[0003]金属柔性电热膜一般有两类:高温型的聚酰亚胺金属电热膜和低温型的PET金属电热膜。具有优异的绝缘强度;优异的抗电强度;优异的热传导效率;发热体采用特殊的合金箔制成，具有优异的电阻稳定性。这使得它能够广泛地适用于加热领域并能够获得相当高的温度控制精度。
[0004]目前，我国主要存在如下专利:
专利公开号:CN101765252A，公开了一种基于金属基材的电热膜发热器，包括:用以传导热能的金属基材，设于电热膜与金属基材间的绝缘层，电热膜为氧化物金属导电膜;电热膜连接有金属电极，金属电极与电源相接。金属基材采用轻金属及其合金作为基材;所述的绝缘层是通过微等离子陶瓷工艺或氧化工艺，在金属基材表面原位生成的微等离子陶瓷层；电热膜涂覆或烧结在微等离子陶瓷层表面。由于绝缘层是通过微等离子陶瓷工艺或氧化工艺，在金属基材表面原位生成的微等离子陶瓷层;保证微等离子陶瓷层和金属基材间结合力强，反复加热后微等离子陶瓷层也不会从金属基材上剥落。然而，该电热膜发热器不能解决绝缘层导热性能不佳，存在单位截面积功率密度大、表面温度高，局部膨胀系数大、易变形、工作时有响声、在制备有发热线的地方因温度很高而造成局部膨胀系数过大所带来电热丝短路、打火、过快氧化等问题。
【发明内容】
[0005]为解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种金属柔性发热膜及其制备方法。
[0006]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种金属柔性发热膜，其特征在于，包括:金属电极以及自下而上依次层叠的第一绝缘薄膜层、金属发热层、第二绝缘薄膜层、保温导热层;所述金属发热层均匀分布有若干导电合金条;所述金属电极与金属发热层电连接;所述第一绝缘薄膜层均匀涂覆于所述金属发热层下表面;所述第二绝缘薄膜层均匀涂覆于所述金属发热层上表面;所述保温导热层为石墨层，敷设于所述第二绝缘薄膜层上表面，其石墨含量2 99%。
[0007]进一步地，所述导电合金条为不锈钢、铝、黄铜、铜镍合金、铜或其他电阻合金。
[0008]另，所述第一绝缘层和第二绝缘层厚度为0.08-0.2mm。
[0009]另有，所述第一绝缘薄膜层和第二绝缘薄膜层为PET或聚酰亚胺层。
[0010]再，所述金属发热层厚度为0.02?0.03mm。
[0011 ]再有，所述金属发热层两侧均设有金属载流条，所述导电合金条通过金属载流条连接加以并联。
[0012]一种金属柔性发热膜的制备方法，包括如下步骤:
1)取石墨膜、导电合金膜；
2)选取PET或聚酰亚胺，通过双螺杆挤出机造粒，然后通过挤出成型的方法制得所需的第一绝缘薄膜层；
3)将导电合金膜与第一绝缘薄膜层通过干式复合法复合；
4)采用凹版印刷技术在导电合金膜上印制耐腐蚀油墨线路图；
5)使用酸性溶液或碱性溶液腐蚀导电合金膜，在金属发热层留下若干导电合金条；
7)采用导电粘结剂，利用干式复合法将金属载流条复合在导电合金条上；
7 )将金属电极与金属载流条焊接；
8)在金属发热层上表面淋涂PET或聚酰亚胺材料得到第二绝缘薄膜层；
19)采用干式复合法在第二绝缘薄膜层上表面复合石墨膜，即制得金属柔性发热膜。
[0013]本发明的有益效果在于:所占空间极小；重量极轻;厚度极薄。形状及大小极其灵活，尤其适合于制作面积小的柔性电热膜元件;采用面状发热方式，容许表面功率密度大。；本系列产品具有加热均匀性能更好，加热速率更快的特点；在不同面积部位可满足不同的加热功率要求和加热温度要求;热惯量小，温度控制精度高。作为保护层的绝缘薄膜具有极低的饱和蒸汽压，放气性极低，同时具有优异的抗化学腐蚀性能，抗菌性能以及抗辐射性能。因此，本发明生产的电热膜适用于真空环境、与油及大多数化学品(如酸性、化学溶剂、一般的碱液)接触的环境。可以方便地与薄型隔热材料集成为一体，提供带隔热层的轻质电热元件。本发明所生产的发热膜安全、可靠，使用寿命长;利用石墨膜的导热各向异性，一方面石墨膜水平导热系数很大，能迅速将导电合金条产生的局部热量扩散到整体，另一方面石墨膜垂直方向导热系数较低，能很好地起到防止热量散失的作用；从而解决加热膜单位截面积功率密度大、表面温度高，局部膨胀系数大、易变形、工作时有响声、在制备有发热线的地方因温度很高而造成局部膨胀系数过大所带来电热丝短路、打火、过快氧化等问题。
【附图说明】
[0014]图1为本发明所提供的一种金属柔性发热膜的结构示意图。
[0015]图2为本发明所提供的一种金属柔性发热膜的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0016]以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0017]参照图1?图2，本发明所提供的一种金属柔性发热膜，其特征在于，包括:金属电极以及自下而上依次层叠的第一绝缘薄膜层2、金属发热层3、第二绝缘薄膜层4、保温导热层5;所述金属发热层3均勾分布有若干导电合金条31;所述金属电极与金属发热层3电连接；所述第一绝缘薄膜层2均匀涂覆于所述金属发热层3下表面;所述第二绝缘薄膜层4均匀涂覆于所述金属发热层3上表面;所述保温导热层5为石墨层，敷设于所述第二绝缘薄膜层4上表面，其石墨含量2 99%。
[0018]进一步地，所述导电合金条31为不锈钢、铝、黄铜、铜镍合金、铜或其他电阻合金。
[0019]另，所述第一绝缘层2和第二绝缘层4厚度为0.08-0.2mm。
[0020]另有，所述第一绝缘薄膜层2和第二绝缘薄膜层4为PET或聚酰亚胺层。
[0021 ]再，所述金属发热层3厚度为0.02?0.03mm。
[0022]再有，所述金属发热层3两侧均设有金属载流条32，所述导电合金条31通过金属载流条32连接加以并联。
[0023]本发明所提供的一种金属柔性发热膜的制备方法，包括如下步骤:
1)取石墨膜、导电合金膜；
2)选取PET或聚酰亚胺，通过双螺杆挤出机造粒，然后通过挤出成型的方法制得所需的第一绝缘薄膜层2;
3)将导电合金膜与第一绝缘薄膜层2通过干式复合法复合；
4)采用凹版印刷技术在导电合金膜上印制耐腐蚀油墨线路图；
5)使用酸性溶液或碱性溶液腐蚀导电合金膜，在金属发热层3留下若干导电合金条31;
6)采用导电粘结剂，利用干式复合法将金属载流条32复合在导电合金条上31;
7)将金属电极与金属载流条32焊接；
8)在金属发热层上表面淋涂PET或聚酰亚胺材料得到第二绝缘薄膜层4;
9)采用干式复合法在第二绝缘薄膜层上表面复合石墨膜5，即制得金属柔性发热膜。
[0024]需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
【主权项】
1.一种金属柔性发热膜，其特征在于，包括:金属电极以及自下而上依次层叠的第一绝缘薄膜层、金属发热层、第二绝缘薄膜层、保温导热层； 所述金属发热层均匀分布有若干导电合金条； 所述金属电极与金属发热层电连接； 所述第一绝缘薄膜层均匀涂覆于所述金属发热层下表面； 所述第二绝缘薄膜层均匀涂覆于所述金属发热层上表面； 所述保温导热层为石墨层，敷设于所述第二绝缘薄膜层上表面，其石墨含量I 99%。2.根据权利要求1所述的一种金属柔性发热膜，其特征在于，所述导电合金条为不锈钢、招、黄铜、铜镍合金、铜或其他电阻合金。3.根据权利要求1所述的一种金属柔性发热膜，其特征在于，所述第一绝缘层和第二绝缘层厚度为0.08?0.2mm。4.根据权利要求1所述的一种金属柔性发热膜，其特征在于，所述第一绝缘薄膜层和第二绝缘薄膜层为PET或聚酰亚胺层。5.根据权利要求1所述的一种金属柔性发热膜，其特征在于，所述金属发热层厚度为0.02?0.03mmo6.根据权利要求1所述的一种金属柔性发热膜，其特征在于，所述金属发热层两侧均设有金属载流条，所述导电合金条通过金属载流条连接加以并联。7.—种金属柔性发热膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)取石墨膜、导电合金膜； 2)选取PET或聚酰亚胺，通过双螺杆挤出机造粒，然后通过挤出成型的方法制得所需的第一绝缘薄膜层； 3)将导电合金膜与第一绝缘薄膜层通过干式复合法复合； 4)采用凹版印刷技术在导电合金膜上印制耐腐蚀油墨线路图； 5)使用酸性溶液或碱性溶液腐蚀导电合金膜，在金属发热层留下若干导电合金条； 6)采用导电粘结剂，利用干式复合法将金属载流条复合在导电合金条上； 7)将金属电极与金属载流条焊接； 8)在金属发热层上表面淋涂PET或聚酰亚胺材料得到第二绝缘薄膜层； 9)采用干式复合法在第二绝缘薄膜层上表面复合石墨膜，即制得金属柔性发热膜。
【专利摘要】本发明提供一种金属柔性发热膜及其制备方法，一种金属柔性发热膜，包括：金属电极以及自下而上依次层叠的第一绝缘薄膜层、金属发热层、第二绝缘薄膜层、保温导热层；所述金属发热层均匀分布有若干导电合金条；所述金属电极与金属发热层电连接；所述第一绝缘薄膜层均匀涂覆于所述金属发热层下表面；所述第二绝缘薄膜层均匀涂覆于所述金属发热层上表面；所述保温导热层为石墨层，敷设于所述第二绝缘薄膜层上表面，其石墨含量≥99%。所述发热膜可有效解决发热膜局部过热导致的使用安全和使用寿命的问题。
【IPC分类】H05B3/36
【公开号】CN105578629
【申请号】CN201610107983
【发明人】李睿, 曹祥记, 印晶晶
【申请人】比赫电气（太仓）有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年2月29日