碳纖維加熱片及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種碳纖維加熱片及其制備方法。所述碳纖維加熱片包括電極引線以及自下而上設置的下絕緣包覆層、網狀結構的碳纖維層、電極載流條和上絕緣包覆層；所述電極載流條設置在所述碳纖維層的兩端，所述電極載流條通過電極引線與外接電源電連接。其制備方法為：在下絕緣包覆層上布碳纖維絲形成網狀結構的碳纖維層，在碳纖維層的兩端壓合電極載流條并鋪覆上絕緣層，粘合處理后，在電極載流條對應的兩端焊接電極引線，即可。本發明專利技術的制備工藝簡單、生產成本低，采用特定排列的若干菱形格子構成的網狀碳纖維絲結構，具備結構簡單、可靠性強、加熱溫區差異小、發熱面積大等優點，適用于遠紅外輻射的加熱和保健領域的應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及片狀加熱器
，具體涉及一種。
技術介紹
由于片狀加熱器可在不污染空氣并且不制造噪音的條件下控制其溫度，因此，片狀加熱器廣泛應用于加熱席、加熱墊、加熱被、加熱毯以及住宅和公寓的加熱系統；也廣泛應用于商業、工業、公共、軍用、農用設施的加熱系統，如道路及停車場的防凍和融雪系統、休閑和防冷的能加熱的產品、鏡子和窗玻璃的防霧系統以及健康輔助系統等。傳統的片狀加熱器通常采用鎳鉻合金絲作為加熱源，然而，由于全部電流是由單一的連續絲負載，整個鎳鉻合金絲的任意一處斷開均會使得整個片狀加熱器無法操作；此外，由于鎳鉻合金具有低的遠紅外輻射發射率，并具有低的電能轉化為輻射能的轉化效率，因而不適用于遠紅外輻射的加熱和保健應用。碳纖維是一種力學性能優異的新材料，在通電狀態下碳纖維分子活動震蕩做布朗運動取得熱量，分子間的撞擊和摩擦產生熱量，穿透介質。整個發熱過程無聲、無光、無污染。大量實驗數據顯示，碳纖維材料電熱轉化率高達98%，比傳統金屬發熱體高出近30%，節能優勢明顯。因此，以碳纖維作為加熱源的片狀加熱器得到了迅速的發展。通過對現有文獻的檢索發現授權公告號為CN 1247047C的專利技術專利公開了一種包埋碳纖維的加熱紙及其片狀加熱器，該加熱紙是使導熱陶瓷纖維、陶瓷粉末或者它們的混合物作為導熱介質與碳纖維一起分散，以實現溫度均勻，然而其存在制備工藝復雜、生產成本高等問題；授權公告號為CN 202334939U的技術專利公開了一種用于醫療設施的低電壓加熱裝置，其中采用的碳纖維加熱片由活性碳素纖維發熱體構成，是由碳素纖維和100%棉纖維紡織而成，具有高強度、耐高溫、抗疲勞、導電、導熱等性能，然而其同樣存在制備工藝復雜、生產成本聞等問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種。本專利技術的方法制備工藝簡單、生產成本低廉，本專利技術的碳纖維層采用特定排列及組裝方式的網狀碳纖維絲結構，具備結構簡單、可靠性強、加熱溫區差異小、發熱面積大等優點，適用于遠紅外輻射的加熱和保健領域的應用。專利技術的目的是通過以下技術方案來實現的本專利技術涉及一種碳纖維加熱片，所述碳纖維加熱片包括電極引線以及自下而上設置的下絕緣包覆層、網狀結構的碳纖維層、電極載流條和上絕緣包覆層；所述電極載流條設置在所述碳纖維層的兩端，所述電極載流條通過電極引線與外接電源電連接。優選的，所述網狀結構的碳纖維層是由若干碳纖維的菱形格子連接而成，所述菱形格子的對角線長度小于等于2cm，相鄰菱形格子的頂角相互搭接。整個網狀結構的碳纖維層是由碳纖維絲編織而成的。優選的，所述上、下絕緣包覆層均為棉布單面涂覆熱熔膠而形成的；所述電極載流條為黃銅網雙面涂覆熱熔膠而形成的。本專利技術還涉及一種前述的碳纖維加熱片的制備方法，包括如下步驟A、上、下絕緣包覆層的制備純棉布平整，單面涂覆網狀熱熔膠，加熱使粘合；B、電極載流條的制備黃銅網退火處理后雙面涂覆熱熔膠，粘合處理，順紋切成7 8mm的條帶狀；C、布碳纖維絲取上、下磨具，所述下磨具上設有若干交錯分布的鐵釘，所述任一鐵釘可與相鄰的三個鐵釘構成菱形，所述菱形的對角線長度小于等于2cm ;所述上磨具上設有與所述鐵釘相適配的若干通孔；將所述下絕緣包覆層膠面向上，平鋪于所述下磨具上，壓合上所述上磨具，使得所述下磨具上的鐵釘穿過下絕緣包覆層，揭開所述上磨具，將碳纖維絲沿所述鐵釘纏繞成由若干菱形格子連接構成的網狀結構；D、壓合處理取兩條所述電極載流條，分別壓覆在所述纏繞成網狀結構的碳纖維絲的兩端，然后平鋪上所述上絕緣包覆層，所述上絕緣包覆層膠面向下，壓合上所述上磨亙.N 9E、焊接處理揭開所述上、下磨具，即得所述碳纖維加熱片的初加工產品，焊接固定所述初加工產品上所述鐵釘對應的碳纖維絲搭接點，電熨斗燙平，然后在所述初加工產品上所述電極載流條對應的兩端焊接電極引線，即得所述碳纖維加熱片。優選地，步驟A中，所述粘合具體為在網狀熱熔膠上覆上隔離紙后用電熨斗或是自動粘合機加熱，使網狀熱熔膠與純棉布粘合，所述粘合溫度為180 250°C。優選地，步驟B中，所述黃銅網為60目純黃銅網。優選地，步驟B中，所述退火處理為酒精退火，具體為采用乙醇燈烘烤除去所述黃銅網生產時的潤滑油并使其軟化。優選地，步驟B中，所述粘合處理具體為在所述網狀熱熔膠上覆上隔離紙后在自動粘合機上完成粘合，所述粘合溫度為180 250°C。優選地，步驟D中，所述纏繞成網狀結構碳纖維絲的兩端均纏繞了兩段碳纖維絲以增加導電接觸點。優選地，步驟E中，所述焊接電極引流線具體為在所述初加工產品上所述電極載流條對應的兩端打入鉚釘，通過粘合機粘合所述初加工產品后在所述鉚釘上焊接電極引線，對焊接接點進行密封處理，即可。與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果1、本專利技術的方法制備工藝簡單、需要的設備簡單、生產成本低廉；制得的碳纖維加熱片在低壓6 24V下使用，安全性能高；2、本專利技術采用的碳纖維絲作為發熱源，發熱時產生對人體健康極為有益的遠紅外線熱輻射，通電后，碳纖維發熱源將99. 9%的電能轉換成對人體極為有益的波長為5 20微米的遠紅外線熱輻射，電磁波為O ;并且，在相同的電流負荷面積下，碳纖維的強度比金屬絲高6 10倍，在使用過程中不易折斷；3、本專利技術采用特定排列及組裝方式的網狀碳纖維絲結構，結構簡單且安全可靠，具體表現在即便有I根碳纖維絲折斷也不會影響整體通電發熱，且折斷了的部位，一頭表面溫度在50°C不起弧，同時，菱形的網狀結構也使得加熱溫區差異減小。附圖說明通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本專利技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯圖1為碳纖維加熱片的碳纖維層的結構示意圖；圖2為碳纖維加熱片的電極載流條的結構及位置示意圖；其中，I為下絕緣包覆層，2為碳纖維加強段，3為碳纖維層，4為電極載流條，5為電極載流條加固端頭。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本專利技術，但不以任何形式限制本專利技術。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本專利技術的保護范圍。實施例1本實施例采用的設備及工具具體如下自制電烙鐵采用15W+1A{1N4007}二極管改變電烙鐵溫度，使其溫度控制在180 250°C ;端子專用鉚壓機543-1型；電熨斗；磨具，分為上磨具和下磨具，所述下磨具上設有排列成菱形網狀結構的若干鐵釘，所述上磨具上設有與所述鐵釘相適配的若干通孔；自動粘合機。本實施例采用的原材料具體如下純棉麻襯(要求純棉，粘合溫度180°以上，雙點麻襯)；純黃銅銅網(60目純黃銅網，不能有銹斑，平整)；網狀熱熔膠HlOOlW30g/m或Y1201W35g/m ;碳纖維絲(lk，日本東麗型號(T-300));純棉布。如圖1、2所示，本實施例的碳纖維加熱片包括電極引線以及自下而上設置的下絕緣包覆層1、網狀結構的碳纖維層3、電極載流條4和上絕緣包覆層；所述電極載流條4設置在所述碳纖維層的兩端，所述電極載流條4通過電極引線與外接電源電連接。所述網狀結構的碳纖維層3是由碳纖維絲編織而成的；所述網狀結構的碳纖維層3是由若干碳纖維的菱形格子連接而成，所述菱形格子的對角線長度小于等本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種碳纖維加熱片，其特征在于，所述碳纖維加熱片包括電極引線以及自下而上設置的下絕緣包覆層、網狀結構的碳纖維層、電極載流條和上絕緣包覆層；所述電極載流條設置在所述碳纖維層的兩端，所述電極載流條通過電極引線與外接電源電連接。

【技術特征摘要】
1.一種碳纖維加熱片，其特征在于，所述碳纖維加熱片包括電極引線以及自下而上設置的下絕緣包覆層、網狀結構的碳纖維層、電極載流條和上絕緣包覆層；所述電極載流條設置在所述碳纖維層的兩端，所述電極載流條通過電極引線與外接電源電連接。2.根據權利要求1所述的碳纖維加熱片，其特征在于，所述網狀結構的碳纖維層是由若干碳纖維的菱形格子連接而成，所述菱形格子對角線的長度為2cm以內，相鄰菱形格子的頂角相互搭接。3.根據權利要求1所述的碳纖維加熱片，其特征在于，所述上、下絕緣包覆層均為棉布單面涂覆熱熔膠而形成的；所述電極載流條為黃銅網雙面涂覆熱熔膠而形成的。4.一種如權利要求1所述的碳纖維加熱片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: A、上、下絕緣包覆層的制備:純棉布平整，單面涂覆網狀熱熔膠，加熱使粘合； B、電極載流條的制備:黃銅網退火處理后雙面涂覆熱熔膠，粘合處理，順紋切成7 8mm的條帶狀； C、布碳纖維絲:取上、下磨具，所述下磨具上設有若干交錯分布的鐵釘，所述任一鐵釘可與相鄰的三個鐵釘構成菱形，所述菱形對角線的長度在2cm以內；所述上磨具上設有與所述鐵釘相適配的若干通孔；將所述下絕緣包覆層膠面向上，平鋪于所述下磨具上，壓合上所述上磨具，使得所述下磨具上的鐵釘穿過下絕緣包覆層，揭開所述上磨具，將碳纖維絲沿所述鐵釘纏繞成由若干菱形格子連接構成的網狀結構； D、壓合處理:取兩條所述電極載流條，分別壓覆在所述纏繞成網狀結構的碳纖維絲的兩端，然后平鋪上所述上絕緣包覆層，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許連德，
申請(專利權)人：上海朝日低碳新能源有限公司，
類型：發明
國別省市：