在电热膜上形成电极的方法技术

本发明专利技术提供了一种制造电热元件的方法，所述方法包括在包含电热材料的膜的相对表面上形成导电层以形成电热元件，其中所述导电层的所述形成包括以下一者或多者：在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中在减压下的所述持续时间少于240分钟；在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中暴露于导电材料沉积的所述持续时间少于240分钟；在减压下对所述导电层进行气相沉积，其中所述减压为10‑8托至500托；或在所述导电层的形成期间保持所述膜处于小于或等于200℃的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在电热膜上形成电极的方法
技术介绍
存在用于冷却应用的各种各样的技术，包括但不限于：蒸发冷却、对流冷却或诸如电热冷却的固态冷却。用于住宅和商用制冷以及空气调节的最流行的技术之一是蒸气压缩制冷剂传热回路。这些回路通常使具有适当的热力学性质的制冷剂循环穿过包括压缩机、排热换热器(即，换热器冷凝器)、膨胀装置和吸热换热器(即，换热器蒸发器)的回路。蒸气压缩制冷剂回路在各种环境中能有效地提供冷却和制冷，并且在一些情况下可以反过来作为热泵运行。然而，许多制冷剂会带来环境危害，诸如臭氧消耗潜势(ODP)或全球变暖潜势(GWP)，或可能是有毒的或易燃的。另外，蒸气压缩制冷剂回路在缺乏足以驱动制冷剂回路中的机械压缩机的备用电源的环境中可能是不切实际的或不利的。例如，在电动车辆中，空调压缩机的电力需求会导致明显缩短的车辆电池寿命或可行驶里程。类似地，压缩机的重量和电力需求在各种便携式冷却应用中可能是有问题的。因此，开发作为蒸气压缩制冷剂回路的替代方案的冷却技术一直受到人们的关注。已提出了各种技术，诸如场激活热或电流响应式传热系统，所述传热系统依赖于材料，诸如电热材料、磁热材料或热电材料。然而，许多提议已被实现为可缩放性能力或批量生产受限的小型示范。已提出电热膜来供传热系统使用。然而，当为了实现诸如与常规蒸气压缩传热系统相当的温升的性能参数而在极薄的膜系统中制作时，所述电热聚合物存在许多潜在问题。一个值得关注的方面是电极材料到电热膜上的施加，这会不利地影响薄的电热聚合物膜或其他电热材料中的电热性质或机械性质。
技术实现思路
在一些实施方案中，一种制造传热系统的方法包括在包含电热材料的膜的相对表面上形成导电层以形成电热元件，其中导电层的形成包括以下一者或多者：在减压下对导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中在减压下的持续时间少于240分钟；在减压下对导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中暴露于导电材料沉积的持续时间少于240分钟；在减压下对导电层进行气相沉积，其中减压为10-8托至500托；或在导电层的形成期间保持膜处于小于或等于200℃的温度。另外，在电热元件与热源或散热器之间提供流体流动路径以在电热元件与热源或散热器之间进行受控的传热。在一些实施方案中，一种制造电热元件的方法包括在包含电热材料的膜的相对表面上形成导电层以形成电热元件，其中导电层的形成包括以下一者或多者：在减压下对导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中在减压下的持续时间少于240分钟；在减压下对导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中暴露于导电材料沉积的持续时间少于240分钟；在减压下对导电层进行气相沉积，其中减压为10-8托至500托；或在所述导电层的形成期间保持所述膜处于小于或等于100℃的温度。在任何前述实施方案中，导电层的形成包括在减压下对导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中在减压下的持续时间少于240分钟。在任何前述实施方案中，在减压下的持续时间少于30分钟。在任何前述实施方案中，在减压下的持续时间少于10分钟。在任何前述实施方案中，在减压下的持续时间为至少1毫秒。如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中导电层的形成包括在减压下对导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中暴露于导电材料沉积的持续时间少于240分钟。在任何前述实施方案中，暴露于导电材料沉积的持续时间少于30分钟。在任何前述实施方案中，暴露于导电材料沉积的持续时间少于10分钟。在任何前述实施方案中，暴露于导电材料沉积的持续时间为至少1毫秒。在任何前述实施方案中，导电层的形成包括在减压下进行导电层的气相沉积，其中减压为10-8托至500托。在任何前述实施方案中，减压为至少10-7托。在任何前述实施方案中，减压为至少10-6托。在任何前述实施方案中，减压小于200托。在任何前述实施方案中，减压小于100托。在任何前述实施方案中，在导电层的形成期间保持膜处于小于或等于200℃的温度。在任何前述实施方案中，在导电层的形成期间保持膜处于小于或等于100℃的温度。在任何前述实施方案中，在导电层的形成期间保持膜处于小于或等于50℃的温度。在任何前述实施方案中，在导电层的形成期间保持膜处于小于或等于20℃的温度。在任何前述实施方案中，在导电层的形成期间保持膜温度处于小于或等于200℃的温度的情况下，导电层的形成可以不只利用气相沉积。在任何前述实施方案中，导电层的形成包括对导电层进行气相沉积，所述导电层包含铝或铝与至少一种其他金属的合金，所述至少一种其他金属包括硅、铬或钛。在任何前述实施方案中，所述膜在导电层的形成期间与散热器进行热接触。在任何前述实施方案中，电热材料包括电热聚合物。在一些实施方案中，电热元件通过根据以上实施方案中的任一个的方法来形成。在一些实施方案中，一种传热系统包括电热元件，所述电热元件通过以上实施方案中的任一个的方法来形成；第一热流动路径，所述第一热流动路径在电热元件与散热器之间；第二热流动路径，所述第二热流动路径在电热元件与热源之间；以及控制器，所述控制器被配置成控制到达导电层的电流并且选择性地引导热能从电热元件沿着第一热流动路径传递到散热器或从热源沿着第二热流动路径传递到电热元件的热能传递。附图说明在说明书结尾处的权利要求书中具体指出并明确主张了本公开的主题。本公开的前述和其他特征以及优点根据以下结合附图进行的具体实施方式将是显而易见的，在附图中：附图是包括电热元件和其他部件的传热系统的示例实施方案的示意图。具体实施方式如上所述，一种制造电热元件的方法包括在包含电热材料的膜的相对表面上形成导电层。在一些实施方案中，电热膜厚度可以是在下限为0.1µm、更具体地为0.5µm以及甚至更具体地为1µm的范围内。在一些实施方案中，膜厚度范围可以具有1000µm、更具体地为100µm以及甚至更具体地为10µm的上限。用于电热膜的电热材料的实例可以包括但不限于无机材料和电热聚合物。无机物质的实例包括但不限于：PbTiO3(“PT”)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3(“PMN”)、PMN-PT、LiTaO3、钛酸锶钡(BST)或PZT(铅、锆、钛、氧)。电热聚合物的实例包括但不限于：铁电聚合物、液晶聚合物和液晶弹性体。铁电聚合物是晶体状聚合物、或具有高程度结晶度的聚合物，其中聚合物链到片晶和/或球晶结构的晶体排列可以通过电场的施加来修改。这类特征可以通过结合到聚合物主链中或附加到聚合物主链的相对于主链具有固定取向的极性结构来提供。铁电聚合物的实例包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚三氟乙烯、奇数尼龙、含有衍生自偏二氟乙烯的重复单元的共聚物以及含有衍生自三氟乙烯的重复单元的共聚物。已针对其铁电和电热性质广泛研究了聚偏二氟乙烯和含有衍生自偏二氟乙烯的重复单元的共聚物。含有偏二氟乙烯的共聚物的实例包括具有甲基丙烯酸甲酯的共聚物和具有一个或多个卤化共聚单体的共聚物，所述卤化共聚单体包括但不限于：三氟乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、三氯乙烯、偏二氯乙烯、氯乙烯以及其他卤化的不饱和单体。液晶聚合物或聚合物液晶包括聚合物分子，所述聚合物分子包括介晶基团。介晶分子结构是众所周知的，并且经常被描述为具有电子密度取向的杆状或盘状分子结构，所述分子结构响应于诸如外部电场的外部场而产生偶极矩。液晶聚合物通常包括通过非介本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造传热系统的方法，所述方法包括：在包含电热材料的膜的相对表面上形成导电层以形成电热元件，其中所述导电层的所述形成包括以下一者或多者：在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中在减压下的所述持续时间少于240分钟；在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中暴露于导电材料沉积的所述持续时间少于240分钟；在减压下对所述导电层进行气相沉积，其中所述减压为10‑8托至500托；或在所述导电层的形成期间保持所述膜处于小于或等于200℃的温度；以及在所述电热元件与热源或散热器之间提供流体流动路径以在所述电热元件与所述热源或所述散热器之间进行受控的传热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造传热系统的方法，所述方法包括：在包含电热材料的膜的相对表面上形成导电层以形成电热元件，其中所述导电层的所述形成包括以下一者或多者：在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中在减压下的所述持续时间少于240分钟；在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中暴露于导电材料沉积的所述持续时间少于240分钟；在减压下对所述导电层进行气相沉积，其中所述减压为10-8托至500托；或在所述导电层的形成期间保持所述膜处于小于或等于200℃的温度；以及在所述电热元件与热源或散热器之间提供流体流动路径以在所述电热元件与所述热源或所述散热器之间进行受控的传热。2.一种制造电热元件的方法，所述方法包括：形成包含电热材料的膜；在所述膜的相对表面上形成导电层，其中所述导电层的所述形成包括以下一者或多者：在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中在减压下的所述持续时间少于240分钟；在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中暴露于导电材料沉积的所述持续时间少于240分钟；在减压下对所述导电层进行气相沉积，其中所述减压为10-8托至500托；或在所述导电层的形成期间保持所述膜处于小于或等于100℃的温度。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述导电层的所述形成包括在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中在减压下的所述持续时间少于240分钟。4.如权利要求3所述的方法，其中在减压下的所述持续时间少于30分钟。5.如权利要求3所述的方法，其中在减压下的所述持续时间少于10分钟。6.如权利要求3至5中任一项所述的方法，其中在减压下的所述持续时间为至少1毫秒。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述导电层的所述形成包括在减压下对所述导电层进行一定持续时间的气相沉积，其中暴露于导电材料沉积的所述持续时间少于240分钟。8.如权利要求7所述的方法，其中暴露于导电材料沉积的所述持续时间少于30分钟。9.如权利要求7所述的方法，其中暴露于导电材料沉积的所述持续时间少于10分钟。10.如权利要求7至9中任一项所述的方法，其中暴露于导电材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：W谢，S安纳普拉加达，JV曼特斯，P费尔马，TD拉克利夫，WA里乌，
申请(专利权)人：联合工艺公司，
类型：发明
国别省市：美国,US