一种薄层面状发热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种薄层面状发热装置，该面状发热装置包括发热体和位于发热体两侧对发热体进行固定的支架，其特征在于，所述发热体包括供应直流或交流电的电极、由所述电极供电而电阻发热的发热部、位于所述电极和发热部下部的具有绝缘性的导热陶瓷层、位于所述导热陶瓷层下部的金属性发热基体。该薄层面状发热装置通过成分及结构的突破性变化，使其不再需要额外利用导热金属上进行热传递，通过自身便可完成产热和热量的直接转移，因此，加热速度更快，而且热效率更高，实现了节能，同时，一体化的结构还能提高其使用寿命。

A thin layer surface heating device

【技术实现步骤摘要】
一种薄层面状发热装置
本技术属于一种电驱动发热部件，具体涉及一种薄层面状发热装置。
技术介绍
现今，在制热领域中常用的发热体为线状发热体，即通过线性的加热丝等发热装置实现加热；与线状发热体不同是，还有少部分使用的为面状发热体，面状发热体是在平面上均匀发热，所以其比线状发热体节能20～40％，而且当面状发热体采用直流电时，不产生电磁波，是较为安全的发热体，但与之相对的是其成本较高，且制备难度大。而且目前电驱动加热领域中，面状发热体的生产通常是将热导率高的铁、镍、铬、白金等金属发热体均匀喷射或印刷成型在薄膜形态的树脂上，形成可电发热的层极，并将其贴合在导热金属上进行热传递，且通过支架对其进行固定。目前电驱动加热领域中的面状发热体结构也存在一定的问题，即其电发热的层极仍然需要通过导热金属进行热传递，这样降低了热效率和加热速度，同时，这种接触式导热，还会影响其使用寿命，因此，亟需对其加以改进。
技术实现思路
(1)要解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种薄层面状发热装置，该薄层面状发热装置通过成分及结构的突破性变化，使其不再需要额外利用导热金属上进行热传递，通过自身便可完成产热和热量的直接转移，因此，加热速度更快，而且热效率更高，实现了节能，同时，一体化的结构还能提高其使用寿命。(2)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了这样一种薄层面状发热装置，该面状发热装置包括发热体和位于发热体两侧对发热体进行固定的支架，其中，所述发热体包括供应直流或交流电的电极、由所述电极供电而电阻发热的发热部、位于所述电极和发热部下部的具有绝缘性的导热陶瓷层、位于所述导热陶瓷层下部的金属性发热基体。优选地，所述电极位于所述发热部的两侧，并且所述电极与导热陶瓷层接触。其中，针对本技术的方案，通过研究，其发热体的发热部可以为涂敷在导热陶瓷层上的石墨烯和导电性无机粒子；并且，发热部可由纯度为93～99.999％、颗粒大小为0.5～80μm、结构为1～10层层状导电性粒子得到的还原石墨烯粉末，和颗粒大小为2～5μm的球状石墨粉末、颗粒大小为3～20μm的铜粉末、颗粒大小为0.3～5μm的银粉末或颗粒大小为3～20μm的热导性陶瓷粉末中的一种以上构成，并混合无机变性硅胶形成。本技术薄层面状发热装置结构中发热体的制备过程可以为：步骤一、将发热部各成分按配比投入到旋转式搅拌机、离心搅拌机、超声波搅拌机、辊磨机、砂磨机或球磨机中进行混合，混合处理30～180分钟；步骤二、在导热陶瓷层一面的两侧通过叠层工艺对称地将两电极叠层结合在导热陶瓷层上，其中，电极为石墨烯或金属性物质中的一种以上；步骤三、在导热陶瓷层面上通过刷涂、喷涂、丝印或刮涂进行涂装步骤一得到的发热部混合材料；步骤四、使其在130℃～600℃下干燥30～720分钟一次或两次，即得到本技术结构中的发热体。这种方案可利用石墨烯和导电性粒子改善发热体的电阻性，并使其与无机变性硅酸混合，形成面体结构，而面体是确保热稳定性的涂层，从而使其不受发热体断开或短路等限制，可稳定使用，而且具有绝缘层的发热基体在600℃之内还能保持稳定的耐热性。这种方案的薄层面状发热装置由构成发热部的石墨烯、导电性无机粒子和耐高温涂层的无机变性硅胶Binder，并在具有硬性及柔性的绝缘基体(substrate)上形成面体结构，这样能极大地抑制因持续发热引起的发热体损伤，从而延长使用寿命，即使发热体发生部分损伤，其不受损伤的部位仍然可以正常发热，并从发热部全面向被发热部导热，使用时增大能效。本技术方案的薄层面状发热装置在通电加热的过程中，通过电极的通电使发热部产热，利用导热陶瓷层对其绝缘阻拦电流的通过，也利用导热陶瓷层对其进行热传递，再通过金属性发热基体对导热陶瓷层的热量进行传递，将热量传递给待加热物。(3)有益效果与现有技术相比，本技术的有益效果在于：该薄层面状发热装置通过成分及结构的突破性变化，使其不再需要额外利用导热金属上进行热传递，通过自身便可完成产热和热量的直接转移，这种一体化的结构，免去了导热金属介质，使其导热更直接，消除了导热行程中因导热金属介质产生的间隙，从而使得加热速度更快，而且因消除了导热行程中的间隙，提高了热效率，实现了节能，同时，一体化的结构还能提高其使用寿命，调高装置的实用耐用性。此外，这种全面一体式的结构，可以保证即是发热部发生了部分损伤(切开或短路)，其整体的发热功能也不会受其损伤部位的影响，可以继续发挥发热作用，提高使用效率。附图说明为了更清楚的说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术薄层面状发热装置一种实施方式的结构示意图。图2为本技术薄层面状发热装置中发热体的剖视图。图3为本技术薄层面状发热装置中发热体结构拆解图。图4为实施例3中TGA-DTA测试的结果。附图中的标记为：1-电极，2-发热部，3a-导热陶瓷层，3b-金属性发热基体，4-支架。具体实施方式为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本技术具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本技术，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本技术的一部分实施方式，而不是全部的样式。本实施方式为薄层面状发热装置，该面状发热装置包括发热体和位于发热体两侧对发热体进行固定的支架，发热体包括供应直流或交流电的电极、由电极供电而电阻发热的发热部、位于电极和发热部下部的具有绝缘性的导热陶瓷层、位于导热陶瓷层下部的金属性发热基体，并且，电极位于所述发热部的两侧，并且所述电极与导热陶瓷层接触。作为实施方式，发热体的发热部组成物包括无机变性硅胶、导电性粒子、还原石墨烯粒子、热导性无机陶瓷粒子、有机溶剂及分散剂。其中，导电性粒子包含石墨粒子及金属粉末中的一个以上。本技术薄层面状发热装置结构中发热体的发热部可调节有机溶剂及无机变性硅胶的使用量，可以表现为涂料、石墨烯墨水或者浆料等形态。本技术薄层面状发热装置结构中发热体的发热部可调节热导性陶瓷粒子的使用量，可表现为加减电阻率的形态。本技术薄层面状发热装置结构中发热体的发热部若将发热组成物重量份设为100，还原石墨烯重量份为0.5～15，石墨重量份为1～40，无机变性硅胶binder重量份为35～99.5，有机溶剂重量份为1～50，热导性陶瓷粒子重量份0～8，分散剂重量份为0.03～1。本技术薄层面状发热装置结构中发热体的发热部若将发热组成物重量份设为100，亦可，还原石墨烯重量份为0.5～15，石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄层面状发热装置，该面状发热装置包括发热体和位于发热体两侧对发热体进行固定的支架，其特征在于，所述发热体包括供应直流或交流电的电极、由所述电极供电而电阻发热的发热部、位于所述电极和发热部下部的具有绝缘性的导热陶瓷层、位于所述导热陶瓷层下部的金属性发热基体。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄层面状发热装置，该面状发热装置包括发热体和位于发热体两侧对发热体进行固定的支架，其特征在于，所述发热体包括供应直流或交流电的电极、由所述电极供电而电阻发热的发热部、位于所述电极和发热部下部的具...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖超英，金度亨，吴建华，陈永华，
申请(专利权)人：江西增孚新材料科技有限公司，赖超英，金度亨，吴建华，陈永华，
类型：新型
国别省市：江西;36