[發(fā)明專利]無機(jī)非金屬遠(yuǎn)紅外石墨電阻膜、其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710305712.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-03
• 公開（公告）號(hào): CN107197544A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶志斌;居蘇;呂雅華;周游
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陶志斌
• 主分類號(hào): H05B3/14
• 分類號(hào): H05B3/14
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所44237
• 代理人: 黃志云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及一種無機(jī)非金屬遠(yuǎn)紅外石墨電阻膜、其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

遠(yuǎn)紅外電阻膜電加熱方式是國(guó)際上在上世紀(jì)50年代初期提出的一種新型電加熱方式，其以熱效率高、傳熱快且沒有明火、富含遠(yuǎn)紅外線、面狀輻射加熱、加熱溫度均勻、產(chǎn)品構(gòu)件簡(jiǎn)單、功率易于調(diào)節(jié)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的普遍重視。由于電阻膜加熱技術(shù)與其他發(fā)熱材料相比，更具有較為明顯的優(yōu)點(diǎn)，如：節(jié)能省電、壽命長(zhǎng)、使用范圍廣、加工工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、低溫大面積加熱、安全可靠，所以許多國(guó)家對(duì)電阻膜加熱技術(shù)的應(yīng)用都非常重視，一些發(fā)達(dá)國(guó)家在此方面的研究工作從未間斷過，世界各大公司、高校、科研院所之間的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，產(chǎn)品應(yīng)用也十分廣泛。如：歐美、日、韓不斷地開發(fā)石墨電阻膜新材料、新工藝，使電阻膜產(chǎn)品逐步系列化，產(chǎn)品質(zhì)量得到不斷的提高，產(chǎn)品的產(chǎn)銷量也穩(wěn)步上升。

但是，目前國(guó)際上制造電阻膜的材料基本上都采用金、銀、鉑、鎢、釕、鈀等貴金屬材料和銦錫氧化物摻雜的半導(dǎo)體材料，工藝要求高，制膜設(shè)備復(fù)雜，材料成本高，所以產(chǎn)品特別昂貴。故，貴金屬電阻膜技術(shù)主要應(yīng)用于航天、航空、軍事、醫(yī)療、石油開采等少數(shù)高耗費(fèi)領(lǐng)域。目前市場(chǎng)上應(yīng)用于民品的無機(jī)石墨電阻膜主要以氧化鉛和氧化錫作為主要成分。氧化鉛作為無機(jī)石墨電阻膜的中間體不可或缺，缺少氧化鉛后不可成膜。制備無機(jī)石墨電阻膜時(shí)氧化鉛、的含量達(dá)到60％-70％以上，因此，制備過程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、廢料等污染物，會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，嚴(yán)重影響人體健康。更為嚴(yán)重的是，由于無機(jī)石墨電阻膜的使用領(lǐng)域與人類的生活直接相關(guān)，例如：作為醫(yī)療器械、保健用品、建筑供暖的重要核心部件，高含鉛量對(duì)人類和環(huán)境危害很大，非常不利于人們的生活健康和環(huán)境保護(hù)。同時(shí)，含鉛等有害物質(zhì)對(duì)人體和環(huán)境有危害的這類產(chǎn)品，在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)已經(jīng)面臨無鉛性的技術(shù)貿(mào)易壁壘，所以攻克無鉛化生產(chǎn)無機(jī)非金屬遠(yuǎn)紅外石墨電阻膜產(chǎn)品，已經(jīng)到了刻不容緩的地步。研究技術(shù)人員一直在嘗試將鉛的含量降低或杜絕使用鉛，用其他的材料來替代，但是所制備出來的石墨電阻膜層，其電氣穩(wěn)定性能、機(jī)械強(qiáng)度，產(chǎn)品韌性、附著力、抗老化、耐腐蝕、抗酸堿、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)等性能均不夠理想。特別是使用新的材料作為中間體材料，石墨電阻膜層的附著力、電阻離散度及熱穩(wěn)定性，均不能夠達(dá)到很好的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種無機(jī)非金屬遠(yuǎn)紅外石墨電阻膜及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的電阻膜使用貴重金屬，導(dǎo)致價(jià)格昂貴不適合民用；石墨電阻膜采用含鉛氧化物制備，影響生態(tài)環(huán)境和人類健康；而現(xiàn)有不添加鉛的電阻膜的嘗試，附著力及熱穩(wěn)定性不好的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種無機(jī)非金屬遠(yuǎn)紅外石墨電阻膜，由基體材料和液體介質(zhì)制成，所述基體材料由如下重量份數(shù)的下列原料組成：

其中，所述遠(yuǎn)紅外陶瓷粉中含納米氧化鈦。

以及，一種無機(jī)非金屬遠(yuǎn)紅外石墨電阻膜的制備方法，包括以下步驟：

按照上述無機(jī)非金屬遠(yuǎn)紅外石墨電阻膜的配方稱取各組份；

將氧化鉍、氧化鋅、三氧化二銻、硼酸、氧化鋁、碳酸鍶、氧化鎂、石英砂、碳酸鋰加熱熔融，冷卻后進(jìn)行研磨、過篩，加入石墨粉、超細(xì)云母粉、遠(yuǎn)紅外陶瓷粉混合，得到基材混合物；

在所述基材混合物中，按照基材混合物與有機(jī)介質(zhì)重量比為(1365-2355)：(2320-4946)的比例添加有機(jī)介質(zhì)，混合得到混合漿料；

提供基板，將所述混合漿料印刷在所述基板上，進(jìn)行干燥、燒結(jié)處理，得到無機(jī)非金屬遠(yuǎn)紅外石墨電阻膜。

上述無機(jī)非金屬遠(yuǎn)紅外石墨電阻膜在醫(yī)療器械、保健用品、建筑供暖、家用電器領(lǐng)域中的應(yīng)用。