[发明专利]无机非金属远红外石墨电阻膜、其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于无机非金属材料领域，尤其涉及一种无机非金属远红外石墨电阻膜、其制备方法和应用。

背景技术

远红外电阻膜电加热方式是国际上在上世纪50年代初期提出的一种新型电加热方式，其以热效率高、传热快且没有明火、富含远红外线、面状辐射加热、加热温度均匀、产品构件简单、功率易于调节、节能环保等优点而受到人们的普遍重视。由于电阻膜加热技术与其他发热材料相比，更具有较为明显的优点，如：节能省电、寿命长、使用范围广、加工工艺简单、结构简单、成本低、低温大面积加热、安全可靠，所以许多国家对电阻膜加热技术的应用都非常重视，一些发达国家在此方面的研究工作从未间断过，世界各大公司、高校、科研院所之间的竞争十分激烈，产品应用也十分广泛。如：欧美、日、韩不断地开发石墨电阻膜新材料、新工艺，使电阻膜产品逐步系列化，产品质量得到不断的提高，产品的产销量也稳步上升。

但是，目前国际上制造电阻膜的材料基本上都采用金、银、铂、钨、钌、钯等贵金属材料和铟锡氧化物掺杂的半导体材料，工艺要求高，制膜设备复杂，材料成本高，所以产品特别昂贵。故，贵金属电阻膜技术主要应用于航天、航空、军事、医疗、石油开采等少数高耗费领域。目前市场上应用于民品的无机石墨电阻膜主要以氧化铅和氧化锡作为主要成分。氧化铅作为无机石墨电阻膜的中间体不可或缺，缺少氧化铅后不可成膜。制备无机石墨电阻膜时氧化铅、的含量达到60％-70％以上，因此，制备过程中会产生大量的废水、废气、废料等污染物，会对生态环境造成破坏，严重影响人体健康。更为严重的是，由于无机石墨电阻膜的使用领域与人类的生活直接相关，例如：作为医疗器械、保健用品、建筑供暖的重要核心部件，高含铅量对人类和环境危害很大，非常不利于人们的生活健康和环境保护。同时，含铅等有害物质对人体和环境有危害的这类产品，在欧美等发达国家市场已经面临无铅性的技术贸易壁垒，所以攻克无铅化生产无机非金属远红外石墨电阻膜产品，已经到了刻不容缓的地步。研究技术人员一直在尝试将铅的含量降低或杜绝使用铅，用其他的材料来替代，但是所制备出来的石墨电阻膜层，其电气稳定性能、机械强度，产品韧性、附着力、抗老化、耐腐蚀、抗酸碱、耐腐蚀、热膨胀系数等性能均不够理想。特别是使用新的材料作为中间体材料，石墨电阻膜层的附着力、电阻离散度及热稳定性，均不能够达到很好的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无机非金属远红外石墨电阻膜及其制备方法，旨在解决现有技术提供的电阻膜使用贵重金属，导致价格昂贵不适合民用；石墨电阻膜采用含铅氧化物制备，影响生态环境和人类健康；而现有不添加铅的电阻膜的尝试，附着力及热稳定性不好的问题。

本发明是这样实现的，一种无机非金属远红外石墨电阻膜，由基体材料和液体介质制成，所述基体材料由如下重量份数的下列原料组成：

其中，所述远红外陶瓷粉中含纳米氧化钛。

以及，一种无机非金属远红外石墨电阻膜的制备方法，包括以下步骤：

按照上述无机非金属远红外石墨电阻膜的配方称取各组份；

将氧化铋、氧化锌、三氧化二锑、硼酸、氧化铝、碳酸锶、氧化镁、石英砂、碳酸锂加热熔融，冷却后进行研磨、过筛，加入石墨粉、超细云母粉、远红外陶瓷粉混合，得到基材混合物；

在所述基材混合物中，按照基材混合物与有机介质重量比为(1365-2355)：(2320-4946)的比例添加有机介质，混合得到混合浆料；

提供基板，将所述混合浆料印刷在所述基板上，进行干燥、烧结处理，得到无机非金属远红外石墨电阻膜。

上述无机非金属远红外石墨电阻膜在医疗器械、保健用品、建筑供暖、家用电器领域中的应用。