專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電熱膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電熱材料的制備方法，特別涉及一種電熱膜的制備方法。
背景技術(shù)：
在使用電熱涂層材料通過(guò)絲網(wǎng)印刷制造高分子電熱膜(片，板)時(shí)，在制備過(guò)程 中經(jīng)常會(huì)遇到幾個(gè)困難。其一是如何根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求(電阻，輪廓尺寸和接電位 置)，設(shè)計(jì)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)圖；其二是如何根據(jù)所使用的電熱涂層材料的技術(shù)參數(shù)(方塊電阻 或稱(chēng)方阻)來(lái)規(guī)范設(shè)計(jì)與制造工藝，印制電熱涂層。其三是如何面對(duì)巿電(220-230伏) 的高電壓帶來(lái)的困擾。相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間還沒(méi)有擺脫使用電源變壓器的需要，這一點(diǎn)給 新產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)帶來(lái)了很大的限制。首先是設(shè)計(jì)過(guò)程的盲目性。在實(shí)際實(shí)施過(guò)程中，較好處理的是根據(jù)產(chǎn)品要求的輪 廓尺寸和接電位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。而對(duì)于產(chǎn)品電阻的要求則只能依靠多次試驗(yàn)來(lái)接近所要 求的技術(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)的盲目性很大。其次是制造過(guò)程的盲目性。這種盲目性源于理性設(shè)計(jì)對(duì)實(shí)際制造的偏離，源于對(duì) 電熱涂層材料的認(rèn)識(shí)不足。如果是使用自配的電熱涂層材料則是通過(guò)增減導(dǎo)電組份， 一次次地調(diào)整配方來(lái)滿(mǎn)足產(chǎn)品的技術(shù)要求。在使用從市場(chǎng)采購(gòu)的電熱涂層材料時(shí)，其 技術(shù)指標(biāo)只不過(guò)用作采購(gòu)時(shí)的參考。還做不到用電熱涂層材料的技術(shù)指標(biāo)來(lái)引領(lǐng)設(shè)計(jì) 與制造工作。在人們使用低電壓發(fā)熱產(chǎn)品的同時(shí)，早就想把在低壓電源上用得很好的電熱產(chǎn)品 推廣用在自已的日常生活中?？墒且獜牡碗妷恨D(zhuǎn)變到高電壓，從安全電壓轉(zhuǎn)變到市電 (220-230伏)不是一個(gè)順利和方便的過(guò)程。至少必須配備一個(gè)沉甸甸的電源變壓器， 極不方便，又費(fèi)錢(qián)。這就阻礙了高分子電熱膜(片、板)技術(shù)在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用， 阻礙了人們實(shí)現(xiàn)自己的合理需求與良好愿望。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供利用電熱涂層材料的方阻和根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的外部特性和內(nèi)部 特性來(lái)制備電熱膜(原片，即未安裝接電極的電熱膜加熱片)的方法。 本發(fā)明推薦一種電熱膜的制備方法，它包括以下若干步驟-1、 確定執(zhí)行目標(biāo)或需要完成任務(wù)的技術(shù)指標(biāo)及其數(shù)量。在本項(xiàng)目中，它們是目標(biāo)產(chǎn)品 的參考電阻和工作電壓。用1=11/11#算出該產(chǎn)品的起始(工作)電流1。2、 根據(jù)用于目標(biāo)產(chǎn)品的電熱涂層材料的方阻和該產(chǎn)品的工作電壓，用I-U/R力算出方塊電熱膜的起始(工作)電流r。3、 計(jì)算目標(biāo)產(chǎn)品需用方塊電熱膜的數(shù)量n， n=I/I',并以此作為設(shè)計(jì)目標(biāo)產(chǎn)品的基準(zhǔn)。4、 在目標(biāo)產(chǎn)品的輪廓尺寸范圍內(nèi)布置接電位置；從接電兩極各引出一條導(dǎo)電線路，彼此之間相互平行交錯(cuò)，好似相互穿插的兩把發(fā)梳，購(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；其中導(dǎo)電線路的長(zhǎng)度為w，導(dǎo)電線路的間距為L(zhǎng)， (1)當(dāng)L〉w， n=L/w， (l)當(dāng)L<w， n=w/L;完 成電腦平面設(shè)計(jì)，發(fā)出菲林片供制版用。5、 在目標(biāo)產(chǎn)品的輪廓尺寸范圍內(nèi)填充代表電熱涂層材料的黑色，完成電腦平面設(shè)計(jì)， 發(fā)出菲林片供制版用。注意尺寸遞減，目標(biāo)產(chǎn)品略小于伴熱對(duì)象，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)略小于 目標(biāo)產(chǎn)品，電熱涂層的填充范圍略小于導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。6、 在絲網(wǎng)印刷機(jī)上，以高性能耐熱膜(片、板)為基底，用導(dǎo)電銀漿印制第4款設(shè)計(jì) 的導(dǎo)電線路(網(wǎng)絡(luò))，并進(jìn)行熱處理。7、 在絲網(wǎng)印刷機(jī)上，以第6款產(chǎn)生的銀漿片為基底，用電熱涂層材料印制第5款設(shè)計(jì) 的電熱涂層，并進(jìn)行熱處理。8、 測(cè)定第7款試制過(guò)程中得到的試產(chǎn)品，與第l款確定的技術(shù)指標(biāo)相比較。如果彼此 不符合，則回到第4， 5款修改設(shè)計(jì)，適當(dāng)調(diào)整需用方塊電熱膜的數(shù)量(n)，重復(fù) 第6、 7款的制備過(guò)程，直到測(cè)定技術(shù)參數(shù)符合第1款確定的技術(shù)指標(biāo)。上述技術(shù)步驟突出了技術(shù)理念中的一個(gè)關(guān)鍵。核心的問(wèn)題是如何認(rèn)識(shí)和用好構(gòu)成 電熱膜的電熱涂層材料及其方阻。通常導(dǎo)電涂料的用戶(hù)中，制造印刷線路板者關(guān)心的 是導(dǎo)電。而導(dǎo)電對(duì)導(dǎo)電材料是不存在認(rèn)識(shí)，設(shè)計(jì)和使用的困難的。制造電熱產(chǎn)品者關(guān) 心的是導(dǎo)電后的生熱。而要掌握電熱轉(zhuǎn)換就不能不更多的熟悉電熱涂層材料及其方阻。 但是，對(duì)電熱涂層材料及其方阻的認(rèn)識(shí)不足，以及不具備測(cè)試電熱涂層材料方阻的條 件則增加了這一方面的困難。而本發(fā)明正是合理而有效的利用了電熱涂層材料的這一 重要的方塊電阻或稱(chēng)方阻的這一物理特性。方塊電阻或稱(chēng)方阻是從半導(dǎo)體物理借用過(guò) 來(lái)的。在分析PN結(jié)薄層的物理性質(zhì)時(shí)對(duì)于矩形截面給出其電阻R值為R=px L/ (w xS)其中P為材料電阻率；L， w， S分別為材料的長(zhǎng)，寬和厚度。 整理上式 R= ( P/S ) x (L/w )當(dāng)材料的長(zhǎng)度與寬度相等時(shí)，S卩L = W。則有R= (P/S )。此時(shí)R- (p/S )即R (方阻)二(P/S)，則有材料電阻R-n (P/S )。請(qǐng)注意，這里并沒(méi)有限定L或w的 大小。這是一套普通而又簡(jiǎn)潔的技術(shù)方案。好處是克服了上述若干困難，通過(guò)增減n的 數(shù)量，可以使用不同方阻的電熱涂層材料；通過(guò)增減n的數(shù)量，可以方便地把工作電 壓從低電壓擴(kuò)展到高電壓；同時(shí)又在使用中徹底拋棄了沉甸甸的電源變壓器。這一切 將為促進(jìn)新興電熱膜(片，板)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展掃清障礙。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1汽車(chē)后視鏡加熱膜原片的制備方法，首先確定汽車(chē)后視鏡加熱膜片的參考電阻和 工作電壓分別是8歐姆和12伏特，所用電熱涂層材料的方阻是6千歐。據(jù)此算出目標(biāo) 產(chǎn)品的起始(工作)電流是1.5安培，方塊電熱膜的起始(工作)電流是2毫安。根 據(jù)上面兩個(gè)電流數(shù)據(jù)算出方塊電熱膜的數(shù)量n=750。以此為基礎(chǔ)，在目標(biāo)產(chǎn)品的輪廓 尺寸內(nèi)布置接電位置，從接電兩極各引出一條導(dǎo)電線路，彼此之間相互平行交錯(cuò)，好 似相互穿插的兩把發(fā)梳，購(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。取L-2mm， w=1500mm，即是r^WL-750。完 成導(dǎo)電線路和電熱涂層的設(shè)計(jì)并輸出菲林片制版。在聚酯膜上經(jīng)絲網(wǎng)印刷和12(TC熱 處理20分鐘，先后完成導(dǎo)電線路和電熱涂層的制作，再經(jīng)測(cè)試和反復(fù)調(diào)試，得到所需 要的汽車(chē)后視鏡加熱膜原片。 實(shí)施例2電熱保暖鞋電熱膜原片制備方法，首先確定電熱保暖鞋電熱膜片參考電阻和工作電壓 分別是8千歐和220伏特，所用電熱涂層材料的方阻是20千歐。據(jù)此算出目標(biāo)產(chǎn)品的 起始(工作)電流是27.5毫安，方塊電熱膜的起始(工作)電流是11毫安。根據(jù)上 面兩個(gè)電流數(shù)據(jù)算出方塊電熱膜的數(shù)量11=2.5。以此為基礎(chǔ)，在矩形基底上布置兩條彼 此之間相互平行的導(dǎo)電線路。取1^60mm， w=150mm，即是『w/L-2.5。完成導(dǎo)電線路 和電熱涂層的設(shè)計(jì)并輸出菲林片制版。在聚酯膜上經(jīng)絲網(wǎng)印刷和12(TC熱處理20分鐘， 先后完成導(dǎo)電線路和電熱涂層的制作，再經(jīng)測(cè)試和反復(fù)調(diào)試，得到所需要的電熱保暖 鞋電熱膜原片。
權(quán)利要求
1、一種電熱膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟A、確定目標(biāo)產(chǎn)品的參考電阻和工作電壓。算出該產(chǎn)品的起始工作電流I。B、根據(jù)用于目標(biāo)產(chǎn)品的電熱涂層材料的方阻和該產(chǎn)品的工作電壓，算出方塊電熱膜的起始工作電流I′。C、計(jì)算目標(biāo)產(chǎn)品需用方塊電熱膜的數(shù)量n，n＝I/I′，并以此作為設(shè)計(jì)目標(biāo)產(chǎn)品的基準(zhǔn)。D、在目標(biāo)產(chǎn)品的輪廓尺寸范圍內(nèi)布置接電位置；從接電兩極各引出一條導(dǎo)電線路，彼此之間相互平行交錯(cuò)，構(gòu)成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；其中導(dǎo)電線路的長(zhǎng)度為w，導(dǎo)電線路的間距為L(zhǎng)，w＞L，使得w/L＝n；完成電腦平面設(shè)計(jì)，發(fā)出菲林片供制版用。E、在目標(biāo)產(chǎn)品的輪廓尺寸范圍內(nèi)填充代表電熱涂層材料的黑色，完成電腦平面設(shè)計(jì)，發(fā)出菲林片供制版用。F、在絲網(wǎng)印刷機(jī)上，以高性能耐熱膜片、板為基底，用導(dǎo)電銀漿印制D步驟設(shè)計(jì)的導(dǎo)電線路網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行熱處理。G、在絲網(wǎng)印刷機(jī)上，以F步驟產(chǎn)生的銀漿片為基底，用電熱涂層材料印制E步驟設(shè)計(jì)的電熱涂層，并進(jìn)行熱處理。
全文摘要
一種電熱膜的制備方法，屬于電熱材料的制備方法，特別涉及一種電熱膜的制備方法。包括如下步驟確定目標(biāo)產(chǎn)品的參考電阻及工作電壓，確定用于目標(biāo)產(chǎn)品的電熱涂層材料的方阻，分別計(jì)算出目標(biāo)產(chǎn)品的起始工作電流及方塊電熱膜的起始工作電流，并算出方塊電熱膜的數(shù)量；完成導(dǎo)電線路和電熱涂層的電腦平面設(shè)計(jì)，并發(fā)出菲林片制版；經(jīng)絲網(wǎng)印刷和熱處理制備出電熱膜原片。該方法普通而又簡(jiǎn)潔，方便采用各種電熱涂層材料，方便地把工作電壓從低電壓擴(kuò)展到高電壓。
文檔編號(hào)H05B3/20GK101150893SQ20071005048
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者周子南 申請(qǐng)人:成都華西壩汽車(chē)電子有限責(zé)任公司