一种柔性热电器件制造技术

本公开提供了一种柔性热电器件，其包括发热层，所述发热层为所述柔性热电器件的发热元件，所述发热层包括柔性碳纤维薄件；封装层，所述封装层铺叠在发热层的两外表面，用于保护发热层并向外引导远红外辐射；以及远红外陶瓷涂层，所述远红外陶瓷涂层喷涂在封装层的外表面。面。面。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性热电器件


[0001]本公开涉及一种柔性热电器件，属于电加热应用领域。

技术介绍

[0002]目前，常见的电加热器件原理一般为电热丝加热。如电热毯、加热座椅等，它们是将软索式电热元件呈盘蛇状织入或缝入毛毯里，通电时发出热量，该加热方式温度不均匀，且其产生的电磁辐射对人体的健康影响广泛。丝断即停止工作，人体感受度差。其他一些膜类的加热器件，如PI膜电加热器，其组成有电阻片和导线，电阻片需根据设计阻值经蚀刻而成，然后用由PI膜封装，工艺复杂，需要大量的人工操作，使得生产效率低，制造成本高，无法连续化批量生产。
[0003]随着社会的发展，市面上现有的加热产品已逐渐不能满足人们对产品的功能化、多样化和安全性的要求，而对一些安全环保、理疗、可穿戴、具有柔性等特点的热电器件的需求越来越突出。

技术实现思路

[0004]为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供了一种柔性热电器件。
[0005]根据本公开的一个方面，一种柔性热电器件，所述柔性热电器件包括发热层，所述发热层为所述柔性热电器件的发热元件，所述发热层包括柔性碳纤维薄件；封装层，所述封装层铺叠在发热层的两外表面，用于保护发热层并向外引导远红外辐射；以及远红外陶瓷涂层，所述远红外陶瓷涂层喷涂在封装层的外表面。
[0006]根据本公开的一个方面，所述封装层还包括预浸料，所述碳纤维薄件的上表面和下表面均设置至少1层所述预浸料。
[0007]根据本公开的一个方面，所述预浸料为阻燃型透明预浸料。
[0008]根据本公开的一个方面，所述预浸料包括热塑或热固玻纤。
[0009]根据本公开的一个方面，所述柔性碳纤维薄件包括碳纤维布或碳纤维纸。
[0010]根据本公开的一个方面，所述发热层的功率和所能达到的表面温度由所述碳纤维纸或碳纤维布的碳纤维的含量决定。
[0011]根据本公开的一个方面，所述发热层还包括导线，所述导线设置在碳纤维薄件的两端。
[0012]根据本公开的一个方面，所述发热层还包括导线接入点，所述导线接入点与所述导线连接。
[0013]根据本公开的一个方面，所述柔性热电器件还包括温控器，所述温控器连接至所述导线接入点。
[0014]根据本公开的一个方面，所述柔性热电器件还包括电源，所述电源通过所述温控器为发热层供电。
[0015]本公开具有如下有益效果：
[0016]1、热量传递主要以远红外辐射为主，电磁辐射小，以远红外方式向外辐射能量，而且还释放出5～15μm的远红外线光波，提高血液含氧量，增强细胞活力，促进新陈代谢，起到一定理疗效果；
[0017]2、通过碳纤维丝之间搭接形成导电通路，丝断不断路，不影响发热效果；发热器件升温快速均匀；发热器能耗低，节能环保，可在安全电压下使用(直流交流均可)，电流密度极小，对人体毫无伤害；
[0018]3、封装用的超薄透明热塑性材料，柔性可任意弯折，适用于多种场合，封装既可用于保护发热层，也可便于发热层发出的远红外辐射可通过其直接向外发散，还能够使传导发热层产生的热量，使热量均匀分布；
[0019]4、表面喷涂有远红外陶瓷涂层，一是增加热传导效率，易清洁；二是可以对内部发热器件进行保护，弯折不会脱落或起皱；三是可以增强表面的耐磨性，提高柔性热电器件的使用寿命，四是可以增强表面绝缘性，增强使用的安全型，五是利用其良好的导热性提高发热效率，减少能量损耗，并且进一步提高热量的均匀部分；六是进一步向外释放出5～15μm的远红外线光波，提高血液含氧量，增强细胞活力，促进新陈代谢；
[0020]5、发热温度可设计，可组合成各种不同功率与温度的产品；
[0021]6、利用发热层超薄封装层以及陶瓷涂层，能够大大提高热量分布的均匀性，使人体对温度感知均匀性好，显著提高使用体验。
附图说明
[0022]附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
[0023]图1是根据本公开至少一个实施方式的柔性热电器件的结构示意图。
[0024]图中附图标记表示为：
[0025]1‑
发热层、2
‑
封装层、3
‑
陶瓷涂层、4
‑
温控器、5
‑
电源。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。
[0028]本公开提供了一种柔性热电器件的制备方法。
[0029]在本公开的至少一个实施方式中，本公开提供了一种柔性热电器件，如图1所示，其包括：
[0030]发热层1，为柔性热电器件的发热元件，包括柔性碳纤维薄件，该柔性碳纤维薄件通过导体件接入导线端；可以采用碳纤维布或碳纤维纸，具有成熟的制备工艺和合理的成本。
[0031]封装层2，采用浸料工艺铺叠在发热层1的上下两外表面并通过热塑工艺成型，浸
料可采用超薄热塑或热固玻纤预浸料，封装层2的作用一是用于保护发热层1，二是发热层1发出的远红外辐射可通过其直接向外发散，三是还能够使传导发热层1产生的热量，使热量均匀分布。
[0032]远红外陶瓷涂层3，采用喷涂工艺喷涂在上下两封装层2外表面，陶瓷涂层3的作用一是可以对内部发热器件进行保护，二是可以增强表面的耐磨性，提高柔性热电器件的使用寿命，三是可以增强表面绝缘性，增强使用的安全型，四是利用其良好的导热性提高发热效率，减少能量损耗，并且进一步提高热量的均匀部分；五是进一步向外释放出5～15μm的远红外线光波，提高血液含氧量，增强细胞活力，促进新陈代谢；
[0033]采用上述的发热层1、超薄的封装层2以及喷涂的陶瓷涂层3，能够确保柔性热电器件具有良好的弯曲性能且不易起皱，可任意弯折和卷曲，适用于多种场合。
[0034]本公开利用碳纤维导电与导热性能，利用碳纤维纸或碳纤维布，结合热塑性浸料工艺，搭建稳定的导电网络，运用热塑或热固工艺进行压合定型，通过碳纤维丝的含量来调节碳纤维发热薄件的功率和所能达到的表面温度。
[0035]本公开提供的柔性热电器件可根据下述方法制备：
[0036]一、制备发热层1，采用碳纤维布或碳纤维纸，
[0037]①
若采用碳纤维纸，根据本公开的至少一个实施方式，其制造工艺采用短切碳纤维和植物纤维混合，用传统的湿法造纸工艺抄造成形，可以生产出导电率可调整和纸张强度良好的碳纤维导电纸，生产的普通碳纤维导电纸成本低且容易形成规模化生产能力，也可用小规模、低成本的设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性热电器件，其特征在于，所述柔性热电器件包括：发热层，所述发热层为所述柔性热电器件的发热元件，所述发热层包括柔性碳纤维薄件；封装层，所述封装层铺叠在发热层的两外表面，用于保护发热层并向外引导远红外辐射；以及远红外陶瓷涂层，所述远红外陶瓷涂层喷涂在封装层的外表面。2.根据权利要求1所述的柔性热电器件，其特征在于，所述封装层还包括预浸料，所述碳纤维薄件的上表面和下表面均设置至少1层所述预浸料。3.根据权利要求2所述的柔性热电器件，其特征在于，所述预浸料为阻燃型透明预浸料。4.根据权利要求3所述的柔性热电器件，其特征在于，所述预浸料包括热塑或热固玻纤。5.根据权利要求1所述的柔性热电器件，其特征在于，所述柔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王婼楠，尚建勋，马玉梅，
申请(专利权)人：上海骏源实业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：