[發(fā)明專(zhuān)利]一種環(huán)保綠色半導(dǎo)體電熱膜及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011492164.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112654105A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊子;銀霞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市熱客派爾熱力科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H05B3/14
• 分類(lèi)號(hào): H05B3/14;H05B3/20;C23C14/10;C23C14/08;C23C14/24;C23C14/50
• 代理公司: 無(wú)錫風(fēng)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32461
• 代理人: 邱國(guó)棟

本發(fā)明涉及一種環(huán)保綠色半導(dǎo)體電熱膜及其制備方法，具體地說(shuō)，本發(fā)明的環(huán)保綠色半導(dǎo)體電熱膜包括：金屬基材、氧化錫銻電熱膜以及介于所述金屬基材和所述氧化錫銻電熱膜之間的二氧化硅介質(zhì)膜層；其中，所述金屬基材為帶半圓球狀凸起的金屬基材，所述氧化錫銻電熱膜包括位于所述介質(zhì)層上的氧化錫銻層以及位于所述氧化錫銻層上的氧化錫銻螺旋結(jié)構(gòu)層。本發(fā)明中電熱膜與基體的附著力大大提高，即使溫度不停變換也不容易剝落，壽命大大提高；此外，通過(guò)半圓球狀凸起結(jié)合表面螺旋結(jié)構(gòu)電熱能效比大幅提升，抗高溫衰減性能優(yōu)良。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電熱材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種環(huán)保綠色半導(dǎo)體電熱膜及其制備方法。

背景技術(shù)

目前在很多需要加熱的場(chǎng)合，電阻絲加熱、電磁輻射加熱等方式較為常見(jiàn)。一般來(lái)說(shuō)，電阻絲加熱是通過(guò)改變電阻值來(lái)調(diào)整加熱功率的加熱方式，這種加熱方式存在熱效率低、安全系數(shù)低、后期維護(hù)成本高、壽命短等缺陷，其電能轉(zhuǎn)換成熱能的轉(zhuǎn)換率不超過(guò)56％。而電磁輻射加熱利用輻射能進(jìn)行加熱，又會(huì)存在電磁輻射危害以及成本過(guò)高的問(wèn)題。

電熱膜的電熱轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)能效果顯著，這是因?yàn)樗l(fā)熱面積大、與被加熱體結(jié)合緊密的特點(diǎn)所決定的。其中，半導(dǎo)體電熱膜(簡(jiǎn)稱(chēng)SEHF)是能緊密地結(jié)合在基材表面上，通電后成為面狀熱源的薄膜狀半導(dǎo)體電熱材料，它具有熔點(diǎn)高、硬度大、電阻低、熱效率高、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，特別是耐酸和堿，在加熱過(guò)程中無(wú)明火的特性，在電熱領(lǐng)域受到人們的重視。

目前科研人員對(duì)電熱膜作了很多的研究，現(xiàn)有技術(shù)CN1074579 A中通過(guò)向二氧化錫半導(dǎo)體電熱膜摻入鉍、銻、鐵、鈦或氟等微量組分可制成多種阻值區(qū)間的半導(dǎo)體電熱膜，雖然獲得工作性能穩(wěn)定的電熱膜，但是實(shí)際電熱轉(zhuǎn)換率不高。 CN102925880A中公開(kāi)了一種氧化錫銻半導(dǎo)體透明電熱膜，利用超聲噴霧方法向玻璃、陶瓷管表面沉積氧化錫銻薄膜，雖然制備過(guò)程簡(jiǎn)單，便于工業(yè)化生產(chǎn)，但是獲得氧化錫銻半導(dǎo)體透明電熱膜電熱轉(zhuǎn)換率不高，而且高溫?zé)岱€(wěn)定性差，存在長(zhǎng)期使用后性能衰減的現(xiàn)象。CN105992408 A中公開(kāi)了包含氧化銦錫的混合物經(jīng)蒸鍍法在高溫450～600度絕緣基體的表面形成電熱膜層，其可將輻射熱能轉(zhuǎn)換成遠(yuǎn)紅外熱能，實(shí)現(xiàn)溫度的迅速提高，并降低排潮損失的溫度、增強(qiáng)被加熱能吸收的速度、減少熱能損失，其能效利用率均高達(dá)90％以上，但是其隨著溫度的變化電熱轉(zhuǎn)換不穩(wěn)定，存在性能衰減的情況。

因此，如何提高半導(dǎo)體電流膜電熱轉(zhuǎn)換能效比來(lái)提高能源的利用率，以及提升半導(dǎo)體電流膜溫度變化的穩(wěn)定性使其更好地滿(mǎn)足于國(guó)家節(jié)能環(huán)保的要求是本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)前亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于一種環(huán)保綠色半導(dǎo)體電熱膜及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明目的之一在于，提供了一種環(huán)保綠色半導(dǎo)體電熱膜，所述環(huán)保綠色半導(dǎo)體電熱膜包括：金屬基材、氧化錫銻電熱膜以及介于金屬基材和氧化錫銻電熱膜之間的二氧化硅介質(zhì)層；其中，所述金屬基材為帶半圓球狀凸起的金屬基材，所述氧化錫銻電熱膜包括位于所述介質(zhì)層上的氧化錫銻層以及位于所述氧化錫銻層的螺旋結(jié)構(gòu)層。

進(jìn)一步地，所述螺旋結(jié)構(gòu)層位于所述氧化錫銻層上多個(gè)半圓球狀凸起部上。

進(jìn)一步地，所述金屬基材選自不銹鋼、鋁、銅、鈦及其合金的任一金屬。

進(jìn)一步地，所述二氧化硅介質(zhì)層和所述氧化錫銻層依次均勻地平鋪在所述帶半圓球狀凸起的金屬基材上。

進(jìn)一步地，所述螺旋結(jié)構(gòu)層為類(lèi)三角狀螺旋結(jié)構(gòu)層。

進(jìn)一步地，所述二氧化硅介質(zhì)層和所述氧化錫銻電熱膜采用真空蒸鍍法制備而成。

進(jìn)一步地，所述氧化錫銻電熱膜中二氧化錫和三氧化二銻的質(zhì)量比為1:1 至1:1.5。

本發(fā)明目的之二在于，提供一種環(huán)保綠色半導(dǎo)體電熱膜的制備方法，具體包括如下方法步驟：