加熱墊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種加熱墊，包括：一加熱元件，該加熱元件具有一負溫度電阻系數(shù)κ，該加熱元件包括一粘結(jié)層以及一碳納米管層，所述碳納米管層包括多個碳納米管，該多個碳納米管基本沿同一方向延伸，所述碳納米管層中部分碳納米管在垂直于碳納米管層表面的方向上彎曲突起形成多個褶皺；一第一電極以及一第二電極，所述第一電極和第二電極設(shè)置于所述碳納米管層的兩端，并與所述碳納米管層電連接；以及一溫度控制器，所述溫度控制器通過所述第一電極或第二電極與所述加熱元件電連接，所述溫度控制器用于控制施加于所述加熱元件的電壓U及電流I，從而控制所述加熱元件的溫度T，其中，T=(U/I-A)/κ，其中，A為常量。
【專利說明】加熱墊【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱墊，尤其涉及一種含有碳納米管的加熱墊。
【背景技術(shù)】
[0002]在日常生活中，有很多地方要用到加熱墊，例如，汽車座椅加熱墊，電熱毯，加熱保健腰帶等?，F(xiàn)有的加熱墊一般包括一基底、一碳納米管層以及至少兩個電極。所述碳納米管層固定于所述基底的表面，所述至少兩個電極平行且間隔設(shè)置于碳納米管層的表面并與所述碳納米管層電連接。另外，為了使該碳納米管層具有較好的導(dǎo)電性能，進而提高該加熱墊的熱-電轉(zhuǎn)換效率。一般使該碳納米管層中的碳納米管基本沿同一方向排列，即利用碳納米管軸向良好的導(dǎo)電性能，從而提高該加熱墊的熱-電轉(zhuǎn)換效率。然而，該碳納米管層中的碳納米管在其延伸方向的拉伸余量不足，當(dāng)加熱墊由於外力作用而發(fā)生形變時，該碳納米管層中的碳納米管容易發(fā)生斷裂，故，該加熱墊不耐彎折、且使用壽命較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，確有必要提供一種耐彎折、且壽命較長的加熱墊。
[0004]一種加熱墊，包括:一加熱元件，該加熱元件具有一負溫度電阻系數(shù)K，該加熱元件包括一粘結(jié)層以及一碳納米管層，所述碳納米管層包括多個碳納米管，該多個碳納米管基本沿同一方向延伸，所述碳納米管層中部分碳納米管在垂直于碳納米管層表面的方向上彎曲突起形成多個褶皺；一第一電極以及一第二電極，所述第一電極和第二電極設(shè)置于所述碳納米管層的兩端，并與所述碳納米管層電連接；以及一溫度控制器，所述溫度控制器通過所述第一電極或第二電極與所述加熱元件電連接，所述溫度控制器用于控制施加于所述加熱元件的電壓U及電流I，從而控制所述加熱元件的溫度T，其中，Τ=(υ/Ι-Α)/κ，其中，A為常量。
[0005]一種加熱墊，包括:一加熱元件，該加熱元件具有一負溫度電阻系數(shù)K ;一第一電極以及一第二電極，所述第一電極和第二電極設(shè)置于所述加熱元件的兩端，并與所述加熱元件電連接；以及一溫度控制器，所述溫度控制器通過所述第一電極或第二電極與所述加熱元件電連接，所述溫度控制器用于控制施加于所述加熱元件的電壓U及電流I，從而控制所述加熱元件的溫度Τ，其中，T= (U/1-A) / K，其中，A為常量。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的加熱墊具有以下優(yōu)點，其一，由于該碳納米管層具有多個褶皺，所以，表面呈褶皺狀態(tài)，因此，該加熱墊在該方向上抗拉伸、耐彎折，故，所述加熱墊具有良好的額耐用性。其二，本發(fā)明將該碳納米管層鋪設(shè)于一粘結(jié)層中，從而使該加熱元件具有較大的負溫度電阻系數(shù)，故，可以直接通過所述溫度控制器控制施加于所述加熱元件的電壓及電流，從而控制該加熱元件的溫度，而無需使用熱電偶等熱傳感器。故，該加熱墊的成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]圖1為本發(fā)明實施例加熱墊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為本發(fā)明實施例加熱墊中加熱元件的碳納米管層的照片圖。
[0009]圖3為本發(fā)明實施例加熱墊中加熱元件的碳納米管層的光學(xué)顯微鏡照片圖。
[0010]圖4為本發(fā)明實施例中從碳納米管陣列中拉取獲得的碳納米管膜的掃描電鏡照片圖。
[0011]圖5為本發(fā)明實施例加熱墊中加熱元件的電阻隨溫度變化的曲線圖。
[0012]主要元件符號說明_
【權(quán)利要求】
1.一種加熱墊，其特征在于，包括: 一加熱元件，該加熱元件具有一負溫度電阻系數(shù)K，該加熱元件包括一粘結(jié)層以及一碳納米管層，所述碳納米管層包括多個碳納米管，該多個碳納米管基本沿同一方向延伸，所述碳納米管層中部分碳納米管在垂直于碳納米管層表面的方向上彎曲突起形成多個褶皺； 一第一電極以及一第二電極，所述第一電極和第二電極設(shè)置于所述碳納米管層的兩端，并與所述碳納米管層電連接；以及 一溫度控制器，所述溫度控制器通過所述第一電極或第二電極與所述加熱元件電連接，所述溫度控制器用于控制施加于所述加熱元件的電壓U及電流I，從而控制所述加熱元件的溫度T，其中，T=(U/1-A)/k，其中，A為常量。
2.如權(quán)利要求1所述的加熱墊，其特征在于，所述碳納米管層由多個碳納米管組成，該多個碳納米管基本從第一電極向第二電極延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的加熱墊，其特征在于，在延伸方向上相鄰的碳納米管通過范德華力首尾相連。
4.如權(quán)利要求3所述的加熱墊，其特征在于，所述褶皺為首尾相連的碳納米管沿垂直于柔性基底表面的方向上彎曲形成的突起。
5.如權(quán)利要求2所述的加熱墊，其特征在于，所述褶皺的延伸方向與碳納米管層中碳納米管的延伸方向交叉。
6.如權(quán)利要求5所述的加熱墊，其特征在于，所述褶皺的延伸方向與碳納米管層中碳納米管的延伸方向垂直。
7.如權(quán)利要求1所述的加熱墊，其特征在于，所述加熱元件為碳納米管層與粘結(jié)層組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，該粘結(jié)層滲入到所述碳納米管層中相鄰的碳納米管之間。
8.如權(quán)利要求1所述的加熱墊，其特征在于，K小于等于-0.0050。
9.如權(quán)利要求1所述的加熱墊，其特征在于，進一步包括一柔性基底，所述碳納米管層通過所述粘結(jié)層設(shè)置于所述柔性基底的表面。
10.如權(quán)利要求9所述的加熱墊，其特征在于，所述柔性基底的材料為硅橡膠、聚四氟乙烯、無紡布、PU、PVC或真皮。
11.如權(quán)利要求1所述的加熱墊，其特征在于，該加熱墊不含有溫度傳感器。
12.如權(quán)利要求1所述的加熱墊，其特征在于，所述溫度控制器為功率調(diào)節(jié)器或可變電阻器。
13.—種加熱墊，其特征在于，包括: 一加熱元件，該加熱元件具有一負溫度電阻系數(shù)K ； 一第一電極以及一第二電極，所述第一電極和第二電極設(shè)置于所述加熱元件的兩端，并與所述加熱元件電連接；以及 一溫度控制器，所述溫度控制器通過所述第一電極或第二電極與所述加熱元件電連接，所述溫度控制器用于控制施加于所述加熱元件的電壓U及電流I，從而控制所述加熱元件的溫度Τ，其中，Τ=(υ/Ι-Α)/κ，其中，A為常量。
【文檔編號】H05B3/34GK103889080SQ201210561649
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月22日
【發(fā)明者】馮辰, 郭雪偉 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司