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電熱膜的優點與種類概述

點擊次數:547    發布日期:2013-10-28   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/174.html

      人類自從學會用電以來,對加熱器的研究從沒有停止過,對加熱材料的發明也沒有中斷過。在電加熱領域里,有電阻加熱、電磁感應加熱和微波加熱三種類型,其中使用*廣泛的是電阻加熱方式,電阻加熱中有各種加熱元件,*早使用金屬絲做加熱材料,后來為了提高電熱絲的壽命,又發現了鎢、銅、鉻、鎳等高溫難熔金屬,用這些材料制成的電熱絲,壽命提高了十幾倍。再后來,人們又發明了無機非金屬陶瓷加熱材料及具有正溫度系數特性(PTC)的材料,隨著人類生產與生活的不同需要,人們又制造出電熱薄膜加熱材料,也稱為電熱膜。

      電熱膜主要由導電物質和成膜物質或膜狀材料組成,不同的導電物質和成膜基體可以形成多種電熱膜,其加工方法有許多種,有的是將膜直接制備在被加熱載體上,在載體上形成的薄膜不能和載體分離,例如將導電物質和成膜物質混合成漿料后,涂覆在需加熱物體上,進行干燥成膜、熱解噴涂成膜等,這些工藝一般是用在無機涂料中;有的是將電熱膜元件化,例如將導電物質和成膜物質混合成漿料后進行干燥成膜,利用粘結的方式貼在被加熱物體上;也有的采用物理氣相沉積、真空噴涂、離子噴涂、濺射等方法,使導電物與膜狀基片組成一體,或將電熱膜漿料制成轉印紙等[3]。**種方法形成的電熱膜由于不能和載體分離,因而限制了其應用范圍,后兩種方法制作的電熱膜在使用過程中都可以作為單獨的元件,考慮到電熱膜的柔韌性能,可以選用有機高分子材料作為成膜基質,使電熱膜具有更好的靈活性和柔韌性,因而這種加熱元件也被成為柔性電熱膜,從根本上講,柔性電熱膜就是一種面狀發熱的薄膜加熱元件。

電熱膜日益為人們所重視,并得到越來越廣泛的應用,這是因為它具有許多傳統電熱元件所不可比擬的優點:
(1) 采用面狀方式發熱,熱效率高。電熱膜的面狀發熱材料緊貼載體,與被加熱體表面形成*大限度的導熱面,熱量直接為載體所吸收,這種加熱方式熱傳導性好,發散性好,使用過程中不經過中間介質轉換,故熱轉換率比較高。
(2) 發熱時無明火,抗腐蝕性強,安全可靠。電熱膜元件完全封閉在絕緣層中,能有效地抵抗化學氣體和溶液的腐蝕及氧化。
(3) 結構工藝簡單,節約成本。電熱膜材料可直接刷涂或粘貼在載體上,簡化了結構和工藝,減輕了重量,縮短了生產周期,降低了產品成本。
(4) 使用壽命長。這是由于電熱膜在工作時由于接觸面大,導熱快,所以自身溫度較低,這就解決了電熱膜材料在通電加熱狀態下的自身氧化問題,延長了使用壽命。
(5) 外型可選擇性強、適用范圍廣。有機膜可包覆、粘貼或纏繞在被加熱物表面,不受基體表面形狀的限制。

      電熱膜有很多類型,按照工作溫度的不同可以分為高溫電熱膜(>900℃)、中溫電熱膜(250-900℃)和低溫電熱膜(<250℃),按照加熱材料的不同可以分為金屬電熱膜、無機材料電熱膜和有機材料電熱膜三種[2]。其中,金屬電熱膜是將金屬箔制成各種電阻線路,并將其夾在兩層絕緣薄片之間形成的元件,絕緣層根據加熱溫度和使用環境等條件選取,元件尺寸可根據用戶需要制料[5],這種金屬電熱膜的加工工藝復雜,成本較高,是**代薄膜加熱材料。

      無機材料電熱膜[2]是在無機導電材料(如SiC、SiO2、石墨和其它硅酸鹽材料)中,添加阻燃劑、成膜劑等助劑制成涂料,并把這種涂料涂抹在絕緣材料表面,經高溫處理去除粘結材料后形成的一層導電膜。由于無機材料本身所擁有的特點,使得無機薄膜加熱材料具有壽命長、成本低、耐高溫的優點,但是,無機材料是脆性的,因此,它只能用于制作剛性薄膜。

      有機材料電熱膜是在有機高分子材料中添加導電粒子,或用導電有機材料制成薄膜,也可以把有機材料涂在絕緣材料表面制成有機導電薄膜。有機膜具有彎曲性能,可折疊,但一般只能在較低溫度下使用。導電薄膜材料不同,特點也不同,一般可根據使用要求選擇不同的導電薄膜材料。

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