电加热膜结构以及形成电加热膜结构的方法技术

本发明专利技术涉及一种电加热膜结构(100)，该电加热膜结构包括绝缘基体层(A)和形成于所述绝缘基体层上的电加热膜(B)，该电加热膜结构还包括设置在绝缘基体层和所述电加热膜上的封孔层(C)，封孔层构造成能封闭电加热膜中的至少部分孔隙。此外，本发明专利技术还涉及一种形成电加热膜结构的方法。借助上述电加热膜结构和成型方法，可以显著提高电加热膜与绝缘基体之间的牢固度以及提高电加热膜自身的结构强度。

The structure of electric heating film and the method of forming it

【技术实现步骤摘要】
电加热膜结构以及形成电加热膜结构的方法
本专利技术涉及一种电加热膜、尤其是一种高强度防冰除冰的电加热膜。此外，本专利技术还涉及一种形成电加热膜结构的方法、主要是一种工艺成型方法。
技术介绍
通常，飞机在飞行过程中可能会受到气象环境和飞行状态的影响，因而可能在飞机的某些表面，例如风挡玻璃、机翼前缘、进气道口等表面出现结冰结雾现象，这会严重威胁飞行安全。特别是，风挡玻璃的结冰结雾现象在很大程度上会影响飞行员的视野和视觉舒适度。长期在结冰结雾状态下飞行，会引起视觉疲劳判断失误等问题。为改善这一现象，在风挡玻璃内侧涂覆有电加热膜可以有效去除结冰和结雾现象，同时又不影响风挡玻璃可见光透过率，提高飞行安全性能。已知飞机的传统风挡玻璃防冰防雾技术采用气热和防冰液等。然而，气热采用发动机尾气进行加热，结构复杂效率低，防冰液仅限于地面除冰使用。而电加热方式如果为简单的氧化铟锡单层膜或电阻丝网，则在电加热的均匀性和方块电阻上存在一定局限，同时对风挡玻璃的节能性能等辅助功能并无明显提高。近年来，在飞机的防冰除冰领域中，采用电加热膜是一个理想的选项。尤其是对于飞机电防/除冰系统中的关键部件进行电加热，目前比较成熟的是在复合材料结构内部内嵌有电加热膜，形成一种一体化的结构功能件。电加热功能单元进行电加热时，在每块加热区域内部均能大致均匀加热。在复合材料内部内嵌电加热膜时，一般采用金属热喷涂的方式加工。而适合热喷涂加工电加热膜的金属材料种类较少，一般需要质软金属材料才可与基体材料紧密结合。因此，电加热膜主要是指在基体、主要是绝缘的基体结构层的表面上施加、尤其是喷涂的电加热膜涂层、特别是金属类合金材料的涂层。然而，由于喷涂的绝缘基体是例如玻璃纤维复合层或PEEK等高分子材料层之类的结构，而喷涂的电加热膜涂层是金属类合金，两种材料的热膨胀系数存在巨大差异，而不同材料属性的这种差异又增大了涂层与绝缘基体分层、乃至断裂的风险。另外，通过喷涂形成的电加热膜层通常存在一定的孔隙率，这种孔隙的存在增加了电加热膜内部的断裂风险。此外，由于电加热膜通常位于结构夹层的内部，反复的加热循环也容易导致这种结构发生分层现象，从而造成飞机安全隐患。因此，在电加热领域、尤其是飞机上的关键部件的电加热领域中，始终存在对提高电加热膜与绝缘基体之间的牢固度以及提高电加热膜自身的结构强度的需求。
技术实现思路
本专利技术提供一种电加热膜结构，所述电加热膜结构包括绝缘基体层和形成于所述绝缘基体层上的电加热膜，所述电加热膜结构还包括设置在所述绝缘基体层和所述电加热膜上的封孔层，所述封孔层构造成能封闭所述电加热膜中的至少部分孔隙。借助上述电加热膜结构、尤其是加入了封孔层，可以显著提高电加热膜与绝缘基体之间的牢固度以及提高电加热膜自身的结构强度。本专利技术还提供一种形成电加热膜结构的方法，所述电加热膜结构包括绝缘基体层和形成于所述绝缘基体层上的电加热膜，所述方法包括如下相继各步骤：M)将具有第一含量的封孔剂施加于所述绝缘基体层和所述电加热膜上，以形成第一封孔层；N)将具有比所述第一含量高的第二含量的封孔剂施加于所述第一封孔层上，以形成第二封孔层；O)待封孔剂完全固化后，形成所述电加热膜结构，其中，所述第一和第二封孔层构造成封闭所述电加热膜中的孔隙。借助上述工艺方法，可以通过设置至少两层封孔层来提高封孔效果，减小电加热膜中的孔隙率，增强了电加热膜结构的强度和可靠性，降低电加热膜的断裂风险。例如，有第一含量的封孔剂可以为经稀释的封孔剂，而具有第二含量的封孔剂可以为未经稀释的封孔剂。如此封孔剂浓度不同的两种封孔剂可以确保封孔效果更佳，进一步降低电加热膜的孔隙率。优选地，在步骤M)之前包括清洗步骤L)，在该清洗步骤L)中，用表面清洗剂来清洗所述绝缘基体层和所述电加热膜的表面。由此，使得电加热膜的表面处于适于进行封孔的状态下，从而提高封孔效率。有利地，在步骤M)之前、并在清洗步骤L)之后包括使经清洗的所述绝缘基体层和所述电加热膜的表面干燥的干燥步骤，和/或可以在步骤M)和步骤N)之间加入使所述电加热膜结构的表面干燥的干燥步骤，由此可以使得封孔时干燥的表面方便封孔剂的涂抹和如有可能的渗透。特别是，在步骤M)和N)中，利用刷子涂刷封孔剂，以形成所述第一和第二封孔层，其中，在用刷子涂刷时，可以使得刷子的移动方向与所述电加热膜的长度方向是一致的。当方向一致时，封孔剂的涂抹效率最高，且封孔效果也最佳。此外，在步骤O)之后还可选地包括喷砂步骤P)，以使得所述电加热膜结构的表面粗糙化，从而确保在封孔层的表面状态被满足后能进行各种所需的后续加工工艺。特别有利的是，在步骤M)中，将封孔剂与稀释剂以1：1的比例进行均匀混合。这种混合比例的封孔剂适于渗透到电加热膜的孔隙之中，以提高封孔效率。另外，无论是第一封孔层还是第二封孔层都可以是反复涂抹多次封孔剂，以达到期望的封孔效果，并且可以实现期望的平坦的电加热膜结构的最终表面。附图说明图1示意地示出根据本专利技术的一个实施例的电加热膜结构的立体图；以及图2示意地示出根据本专利技术的一个优选实施例的工艺流程图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本专利技术的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本专利技术范围的限制，而只是为了说明本专利技术技术方案的实质精神。首先，本专利技术含义下的电加热膜是指通过通电/供电而能发热以实现加热其它部件的一种膜状部件。术语“膜/膜状部件”包括但不限于是一层或多层结构，但这种层通常具有非常小的厚度(与其长度和宽度相比，不在一个数量级上)。其次，本专利技术含义下的电加热膜/电加热膜结构主要用于对飞机上的一些部件、尤其是关键部件进行加热以例如达到除冰防冰的效果，但不限于这种应用，例如也可以用于需要加热的任何实际场合之中。再者，本专利技术含义下的电加热膜结构还可以与其它结构、尤其是层状结构进行结合/接合，或者直接内嵌于其它结构之中，以达到飞机上部件集成度高的效果。根据本专利技术的电加热膜结构包括绝缘基体层A。术语“绝缘基体层”是指层状结构，但不限于此也可以是指块状结构或者其它不规则形状结构，只要符合飞机部件所需的强度和刚度、尤其是向位于其上的其它各层提供足够的支承度即可。绝缘基体层A例如可以是单一材料或多种材料加工而成的一层或多层结构。但可以理解到绝缘基体层A一般是绝缘材料、例如玻璃纤维复合材料、聚合物材料等构成的，即、它并不能导电。但应注意到，在本专利技术中，绝缘基体只要其待喷涂的表面为绝缘的即可，无须整个绝缘基体块/层全部由绝缘材料构成。根据本专利技术的电加热膜结构还包括电加热膜B，该电加热膜B可直接施加于绝缘基体层A上、尤其是喷涂到绝缘基体层A上。电加热膜B一般为导电材料构成的膜状部件。例如，电加热膜B是含金属材料层或合金材料层。电加热膜B在通电后可产生热量，其发热量的大小通过材料选择、电加热膜B的形状和尺寸的设计、以及加热电压等因素来确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电加热膜结构(100)，所述电加热膜结构包括绝缘基体层(A)和形成于所述绝缘基体层上的电加热膜(B)，其特征在于，所述电加热膜结构还包括设置在所述绝缘基体层(A)和所述电加热膜(B)上的封孔层，所述封孔层(C)构造成能封闭所述电加热膜(B)中的至少部分孔隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种电加热膜结构(100)，所述电加热膜结构包括绝缘基体层(A)和形成于所述绝缘基体层上的电加热膜(B)，其特征在于，所述电加热膜结构还包括设置在所述绝缘基体层(A)和所述电加热膜(B)上的封孔层，所述封孔层(C)构造成能封闭所述电加热膜(B)中的至少部分孔隙。


2.如权利要求1所述的电加热膜结构，其特征在于，所述封孔层(C)由施加于所述绝缘基体层和所述电加热膜(B)上的封孔剂固化后形成。


3.如权利要求2所述的电加热膜结构，其特征在于，所述封孔层(C)至少包括第一封孔层和第二封孔层，所述第一封孔层由经稀释的封孔剂形成，而所述第二封孔层由未经稀释的封孔剂形成，且所述第二封孔层位于所述第一封孔层之上。


4.如权利要求1-3中任一项所述的电加热膜结构，其特征在于，所述电加热膜(B)中的孔隙至少部分地填充有封孔剂。


5.一种形成电加热膜结构(100)的方法，所述电加热膜结构包括绝缘基体层(A)和形成于所述绝缘基体层上的电加热膜(B)，其特征在于，所述方法包括如下相继各步骤：
M)将具有第一含量的封孔剂施加于所述绝缘基体层和所述电加热膜上，以形成第一封孔层；
N)将具有比所述第一含量高的第二含量的封孔剂施加于所述第一封孔层上，以形成第二封孔层；
O)待封孔剂完全固化后，形成所述电加热膜结构，其中，所述第一封孔层和所述第二封孔层构造成封闭所述电加热膜中的孔隙。


6.如权利要求5所述的形成电加热膜结构的方法，其特征在于，具有第一含量的封孔剂为经稀释的封孔剂，而具有第二含量的封孔剂为未经稀释的封...

【专利技术属性】
技术研发人员：李革萍，白斌，谭正文，徐佳佳，杨胜华，沙昭君，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31