一种自熔断材料及其应用制造技术

本发明专利技术属于电加热技术领域，具体涉及一种自熔断材料及其应用。本发明专利技术公开了一种自熔断材料，由至少一根鞘芯纤维组成，所述鞘芯纤维包括内芯和外鞘。本发明专利技术公开的高温自熔断材料及加热布，制备工序简单、成本较低、物理熔断可靠性高。采用鞘芯纤维组成的高温自熔材料可编织成不同厚度的电热布，能够实现均匀面状加热，具有应用场景多样、安全性高等优点。

A self fusing material and its application

【技术实现步骤摘要】
一种自熔断材料及其应用
本专利技术属于电加热
，具体涉及一种自熔断材料及其应用。
技术介绍
随着经济生活的提高，消费者对加热需求也越来越多样。电热布是一种新型的电加热产品，具有柔韧性好、轻便、加热均匀等优点。由于电热转换过程热能会持续释放，当有隔热覆盖物时，热量会积聚在电热布周围，存在自燃或烫伤人体等危险，因此需要对电热布进行温度控制。尽管温度反馈及温度自动控制电子元件已实现较高的灵敏度，然而对于大面积的加热毯或加热片而言，温度探头只能探测极小区域的温度情况，对于其它区域的温度情况很难检测。为解决面状电热产品局部超温的安全问题，研究人员提出了很多种解决方案，如双层螺旋发热线技术、PTC(PositiveTemperatureCoefficient，正温度系数热敏电阻)材料等。双层螺旋发热线技术是利用内外双层线之间的易熔体在高温下自熔，从而使内外两层电热丝相连，将信号反馈到开关内，并切断电源。这种方法具有较高的安全稳定性，已广泛应用于电热毯领域，但该方法制备难度大、成本较高，并且线径较粗，加热区域为线条状加热，难以实现面状均匀加热。PTC材料是一种具有正温度系数的电阻材料，在一定转变温度下，这种材料能在很窄的温度范围内使其电阻迅速增加好几个数量级，发生(半)导体-绝缘体的相互转变，利用其电阻对温度的依赖性可用于制备自限温加热器。PTC材料的优点在于其通过自身电阻变化可实现温度控制，具有较高的安全性，但PTC材料价格较为昂贵，设计难度较高，并且难以做成纤维应用于面状加热布的生产。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种自熔断材料，由至少一根鞘芯纤维组成，所述鞘芯纤维包括内芯和外鞘。作为一种优选的技术方案，所述自熔断材料的电阻率为5×102～5×107欧·米。作为一种优选的技术方案，所述内芯的材料为纤维。作为一种优选的技术方案，所述纤维选自聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚酯类纤维、聚酰胺纤维、聚醚类纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯纤维、聚苯乙烯纤维、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物纤维中的至少一种。作为一种优选的技术方案，所述纤维的直径小于1毫米。作为一种优选的技术方案，所述外鞘的材料为导电材料。作为一种优选的技术方案，所述导电材料为金属材料；所述金属材料选自银、金、铜、铝、锡、锌、铁中的至少一种。作为一种优选的技术方案，所述外鞘的厚度小于20微米。本专利技术的第二方面提供了一种自熔断加热布，所述加热布包括导电布、集流电路、导线和电源接口，所述导电布由所述自熔断材料和非导电丝组成。本专利技术的第三方面提供了所述的自熔断加热布的制备方法，包括以下步骤：S1.将自熔断材料与非导电丝编织成导电布；S2.将集流电路设置在导电布的两端同一侧；S3.将集流电路与导线的一端电连接，导线的另一端与电源接口电连接，即得。有益效果：本专利技术公开的高温自熔断材料及加热布，制备工序简单、成本较低、物理熔断可靠性高。采用鞘芯纤维组成的高温自熔材料可编织成不同厚度的电热布，能够实现均匀面状加热，具有应用场景多样、安全性高等优点。附图说明图1为本专利技术单根鞘芯纤维的结构示意图。图2为本专利技术多根鞘芯纤维的结构示意图。图3为本专利技术自熔断加热布的结构示意图。图4为本专利技术实施例2的自熔断材料与集流电路的结构示意图。图5为本专利技术实施例1自熔断材料的扫描电镜图。图6为本专利技术实施例1自熔断材料的镀银层扫描电镜图。图7为本专利技术实施例1升温1分钟后的红外图。图8为实施例1高温熔断后的实物图。符号说明：1-自熔断材料；2-非导电丝；3-导电布；4-集流电路；5-导线；6-电源接口；7-熔断区域；11-鞘芯材料；111-内芯；112-外鞘。具体实施方式为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种自熔断材料，所述自熔断材料由至少一根鞘芯纤维组成，所述鞘芯纤维包括内芯和外鞘。作为一种优选的实施方式，所述自熔断材料由1-50根鞘芯纤维组成。作为一种优选的实施方式，所述自熔断材料的电阻率为5×102～5×107欧·米。作为一种优选的实施方式，所述自熔断材料的电阻率为5×102～5×105欧·米。内芯本申请中，所述内芯的材料为纤维。作为一种优选的实施方式，所述纤维为高分子材料。所述纤维包括但不限于聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚酯类纤维、聚酰胺纤维、聚醚类纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯纤维、聚苯乙烯纤维、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物纤维。作为一种优选的实施方式，所述纤维选自聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚酯类纤维、聚酰胺纤维、聚醚类纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯纤维、聚苯乙烯纤维、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物纤维中的至少一种。所述聚乙烯纤维是指由聚乙烯经熔融纺丝法纺丝而得到的纤维材料，具有强度高，密度低，绝缘性佳等优点。所述聚酰胺纤维是指分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性纤维，具有优异的耐磨性、强度高。所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物纤维的分子式为(C2H4)x(C4H6O2)y，具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化学腐蚀等优点，且无毒、不吸水。作为一种优选的实施方式，所述纤维的直径小于1毫米；优选地，所述纤维的直径为5-100微米。外鞘本申请中，所述外鞘的材料为导电材料。作为一种优选的实施方式，所述导电材料为金属材料。所述金属材料选自银、金、铜、铝、锡、锌、铁中的至少一种。本申请中，所述导电材料在不影响本专利技术目的的基础上，还可以包括填料，所述填料可以列举的有石英砂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、氟碳树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸酯类低聚物、醇酸树脂、乙烯基树脂、聚酰胺树脂、氯醋树脂、聚氨酯树脂、聚偏氟乙烯树脂、氧化铝、氧化硅、氮化硼。作为一种优选的实施方式，所述外鞘的厚度小于20微米。优选的，所述外鞘的厚度为1-6微米。所述鞘芯纤维的制备方法选自化学镀、蒸镀、溅射镀、电镀、离子镀中的一种。所述化学镀也称无电解镀或者自催化镀(Auto-catalyticplating)，是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂，使镀液中金属离子还原成金属，并沉积到零件表面的一种镀覆方法。化学镀常用溶液：化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。所述蒸镀是指是将材料在真空环境中加热，使之气化并沉积到基片而获得薄膜材料的方法，真空蒸镀工艺一般包括以下步骤：(1)基片表面清洁。真空室内壁、基片架等表面的油污、锈迹、残余镀料等在真空中易蒸发，直接影响膜层的纯度和结合力；(2)镀前准备。镀膜室抽真空到合适的真空度，对基片和镀膜材料进行预处理。加热基片，其目的是去除水分和增强膜基结合力。在高真空下加热基片，能够使基片的表面吸附的气体脱附。然后经真空泵抽气排出真空室，有利于提高镀膜室真空度、膜层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自熔断材料，其特征在于，由至少一根鞘芯纤维组成，所述鞘芯纤维包括内芯和外鞘。/n

【技术特征摘要】
1.一种自熔断材料，其特征在于，由至少一根鞘芯纤维组成，所述鞘芯纤维包括内芯和外鞘。


2.如权利要求1所述的自熔断材料，其特征在于，所述自熔断材料的电阻率为5×102～5×107欧·米。


3.如权利要求1或2所述的自熔断材料，其特征在于，所述内芯的材料为纤维。


4.如权利要求3所述的自熔断材料，其特征在于，所述纤维选自聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维、聚酯类纤维、聚酰胺纤维、聚醚类纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙烯纤维、聚苯乙烯纤维、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物纤维中的至少一种。


5.如权利要求4所述的自熔断材料，其特征在于，所述纤维的直径小于1毫米。


6.如权利要求1所述的自熔断材料，其特征在于，所述外鞘的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，
申请(专利权)人：华瑞墨石丹阳有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32