电热膜技术及电暖器产品应用

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1、电热膜技术及电暖器产品应用（家电英才网）若从“电热膜”的材料特点及加工工艺来区分，可将“电热膜”分为三大类：1）具有“远红外线”波长特征的碳材电热材料，简称“黑膜或碳膜”；2）无机化工材料掺和的复合膜，简称“透明膜。3）通过导电浆料或材料、粘结料、添加剂及溶剂等组成的导电浆料，附着在绝缘导热基材表面而制作成的电热膜，简称“有色膜或金属膜二无论哪一种膜，具核心是绝缘导热基材表面上的那一层薄薄的导电涂膜。那膜要制成半导体特性，具有一定的电阻，应川丝网印刷技术或喷涂的方法，将其印刷或喷涂附着在绝缘与导热及热膨胀性能适宜的基材上。再通过连接膜上的电极，通以额定的工作电压后，“电热膜”即可将电

2、能转化为热能，并将热量从膜内释放出来。其特点是：无明火、无噪音，不耗氧，无污染，起动快、热效率高。如果按涂膜加工成型的温度差别和性能变化来划分，“碳膜电热膜”通常认为是“低温膜”，这种膜片发热体的功率密度设计值耍求比较低，若加热介质为静止的空气，其表而负荷不能超过0.6W/cm2,而且耐电压性能较差，对使用坏境要求相对较高。“透明膜电热膜”通常是按照“中温膜叩勺耍求来设计使用的，这种膜片发热体的功率密度设计值耍求适中，若加热介质为静止的空气，耍根据其导电浆料的配方及理化特性等差异，及载体本身的耐温性能，町将其表面负荷控制在0.42W/cm2至1.2W/cm2范围Z内，阳口这种“膜”的

3、生产工艺相对较为复朵，成本相对较鬲。金属膜电热膜通常被业内人士认为是“高温膜”，其性能稳定，若加热介质为静止的空气，其表面负荷最高对达6.8W/cm2,现己被广泛应川丁•电暖器产品研发与生产上。电热膜的质量，除了与配方的纽成有关外，与膜的成型工艺有着密切的关系。较常用的工艺方法有“喷涂法和丝网印刷法二当前，凡应用于电暖器产品上的电热膜，较普遍地是在云母板上，利用丝网卬刷法印制生产。膜的厚度是否均匀，是电热膜的一个重要指标。膜越均匀，其同样间隔距离的电势差不会发生陡变，其表而发热温度也均匀，膜片本身不容易发生变形。这样，更有利于保证其工作寿命。大家知道，在电热膜使用中，其膜上的电极是必

4、不町缺少的，也是极为重要的。电极的制作，一般可通过“钢箔”粘贴法或压贴法。也有通过贴铜箔法采用引线的。无论采用何种方法制作，均保证电极与膜贴合牢靠，不允许有任何细微的裂缝，几电极处的工作温度要越低越好。这就要求：电极与膜表面平滑，无毛刺；在整机设计时，发热板的“电极”通常必须放置在器具的下部。否则，在电压不稳定或环境条件较恶劣，极容易产生“打火”，而导致“膜片”被烧毁。对“丝网印刷”后的洗网、溶剂的选择、浆料浓度的调节等这些，对于“碳膜”和“透明膜”来说，均有严格的耍求，这些要求均与配方有关。在配制“导电浆料”时，究竟选用多少H数的导电填料粒子为好，到冃前为止述没有一个确切统一的标准

5、。但对于同一种填料来说，粒径越小，表面积越大，导电性能越好，印刷质量也更为理想。但是，粒径越小，耐热性越差,在加热条件卜的热稳定性就会右问题。导电填料在涂膜屮的分散状态，对电热膜发热特性的影响也不容忽视。分散状态越好，膜的发热越均匀，反之则不然。总之，这种填料制得的电热膜，往往会经不起长期超负荷的发热升温的考验。这也是“碳膜”和“透明膜”的功率密度不宜过高的缘故.为了防止导电填料在涂膜中的沉降，在导电浆料的制作过程中，选用什么样的表而活性剂等尤为重耍。特别是对密度大的金属填料来说，丝网卬刷时涂膜的厚度越大，填料粒子在涂膜干燥固化过程中，就越容易沉降。在填料粒子沉降后，涂膜卜•层比上层

6、的粒子堆积密度更大，所以厚度大的比厚度小的膜测出的体积电阻要低。假如对涂层厚的膜剖开进行分析,可以发现该膜上、下层中的粒子分布不均。就同一层涂膜来说，各部分厚度是不均匀的，涂膜薄的地方电阻值鬲，厚的地方电阻值低。这导致在“膜面”上的功率分布不均匀，当对不均匀的涂层通电后，膜层薄的地方周边局部温度过鬲，电阻回路就很容易被烧坏。一般说来，若膜的各部分的温度差在3〜8°CZ间，这在冃前行业内认为：是属于允许范围内的，也就是说这种电热膜的厚度是比较均匀的。为了确保质量，使具更加稳定，在丝网印刷时对金属浆料的浓度、印刷时的墨量大小都是要严格控制的。电热膜对基材的要求：为了提高涂膜在基材上的附看

7、力，-•般來说，都有要对基材表面进行预处理，通常的方法是先喷砂粗化，后用“等离子技术”氧化处理。另外，要选用“耐温良好，热膨胀系数小”的阜材。如果基材本身的耐温性能不好，当电热膜发热至一定温度时,基材板受热发生形变，中心部位应力最集中，首先出现“I叫陷,观彖。因为电热膜的膨胀系数小，而基材的膨胀系数大，故整个发热材料的形变向有电热膜这一而弯曲凹陷，这种形变将损坏电热膜。所以，慕材的热膨胀系数应选择小于电热膜的热膨胀系数，或者选择刚性良好的绝缘材料制作基材。