[實用新型]用于電熱體的預織入電極基材、電熱體

有效

• 申請號: 201120294789.8
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN202276478U
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李春學
• 申請（專利權）人: 李春學
• 主分類號: H05B3/34
• 分類號: H05B3/34;D03D15/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;金鮮英

技術領域

本實用新型涉及電熱體領域，特別是涉及一種高分子復合電熱體，以及用于該電熱體的預織入電極基材。這種高分子復合電熱體屬于低溫電熱體，在0～160℃以內的低溫加熱領域有著廣泛的應用前景。

背景技術

眾所周知，在電熱體應用領域利用電熱合金絲進行加熱已具有相當長的歷史了。但因其電熱轉換效率低，僅50％～70％、易氧化變脆而斷裂、抗震性能差等缺點，加之其功率密度極大，只適合在高溫加熱或中高溫加熱領域應用，且只適合在加熱空間相對較小、加熱目的物相對固定和電熱體易于維護和更換的場合。

為了克服電熱合金絲的缺點，許多學者和研究人員進行了廣泛的研究和探討，開發出了多種電熱材料，以滿足不同領域的應用；尤其在有機化學領域，結構型高分子導電材料和復合型高分子導電材料的發現，使電加熱領域得以迅猛、快速發展，且應用范圍迅速擴大，甚至發展并觸及到了我們生活的方方面面。結構型高分子導電材料是以具有共軛雙鍵的高分子材料，經摻雜制備的高性能導電材料，其導電率、性能優異，有些材料的電導率甚至超過金屬材料，但其成本昂貴、加工困難，大規模商品化應用仍存在眾多技術難題。

復合型高分子導電材料是以高分子聚合物為連續相，以無機導電粉末(碳黑、石墨、金屬等)、導電纖維(碳纖維、金屬纖維)、碳納米管等為分散相，按不同的原材料及配方，經過相應的加工工藝制造而成的。它大概可以表現為導電橡膠、導電塑料、導電油墨、導電涂料、導電粘接劑等形式。上述形式的復合導電材料有其各自的特點以及適用性。例如，導電橡膠和導電塑料主要用作抗靜電和電磁屏蔽制品，當作為電熱材料使用時，由于這兩種材料的耐溫性能有限，致使其只適合在0～100℃以內的范圍工作，且極易因過熱而使電氣性能衰減；眾所周知任何材料的熱阻是與其厚度成正比的，由于導電橡膠和導電塑料很難加工成薄膜狀，因此，其電熱轉換效率必然會隨材料厚度的增加而降低。導電粘接劑是為了高性能電氣連接而制備的，它具備的特性應是高電導率、高導熱性和高粘接性能。導電油墨非常適合制作膜狀電熱材料，但它由于制作工藝(印刷方式)及其材料結構的原因，使其存在一些不足之處。如，對承載基材表面的平整度要求較嚴、有效發熱區域非100％、導電油墨的印刷量可調范圍較窄使其產品電熱性能的可調性較弱。

在實際應用中，膜狀電熱體的導電電極無非可以三種方式與導電基材相連接。一是用導電膠將薄銅帶粘接在基材表面；二是用縫紉設備將薄銅帶縫合在基材表面；第三種則是在導電基材的電極位置，以一定的間隔切開一條與電極寬度相同的縫，然后，將薄銅帶沿著這些切縫上下穿過，并用導電膠粘接形成電極。

上述三種方式電極的電氣性能受制于導電膠的性能和薄銅帶與導電基材的接觸壓力，容易產生接觸不良而過熱的現象。另外，后兩種方式很難實現大規模連續生產。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種厚度為0.2～2mm、電阻值范圍易于調整、適用電壓(交流、直流)范圍廣泛、電熱轉換率高、適用于0～160℃范圍以內的低溫加熱應用的高分子復合電熱體，以及用于該電熱體的預織入電極基材。這種預織入電極基材可以避免上述幾種電極固定方式可能產生的接觸不良的安全隱患。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現：

一種預織入電極基材，包括經向纖維和緯向纖維，緯向纖維為玻璃纖維、化纖或棉纖，經向纖維為導電細絲，以及玻璃纖維、化纖或棉纖，所述導電細絲選自金屬纖維、金屬絲復合棉紗或金屬細絲，并且由5～100棵導電細絲緊鄰并排組成一組，每一組導電細絲構成一條與緯向纖維交織固定的導電電極，導電電極的數量為2的倍數。

所述導電細絲的直徑優選為0.03～0.5mm。

所述導電電極的寬度優選為3～15mm，每對電極外沿的距離優選為30～600mm。

一種電熱體，在上述的預織入電極基材上面涂布有電熱涂料。

如上所述的電熱體，用于暖棚、遠紅外理療保健、建筑物供暖、動植物的加熱和保溫、物品烘烤干燥用途。

所述預織入電極基材可以通過如下方法制作。在玻璃纖維布、化纖布或棉本色布等織物的織布過程中，用導電細絲成組取代上述織物指定位置的經向纖維而成；所述導電細絲選自金屬纖維、金屬絲復合棉紗或金屬細絲，直徑為0.03～0.5mm；所述成組為5～100棵導電細絲緊鄰并排組成一組，每一組導電細絲構成所述的高分子復合電熱體的一條導電電極；所述導電電極的寬度為3～15mm，在所述預織入電極基材上是以2的倍數成對出現，每對電極外沿的距離(右側電極的右邊與左側電極的左邊之間的距離)為30～600mm。預織入電極基材的結構可見圖1。