[发明专利]钒纳米电热材料

说明书

钒纳米电热材料所属的技术领域为“新材料”大类别的分支“纳米材料”，具体为“由一种主要钒形成的钒纳米电热材料体”。由钒、镍、钨、铬按质量百分比40‑80％∶10‑30％∶5‑16％∶0‑15％经溅射嵌镀在表面经特殊处理的石英玻璃、陶瓷等材料做成不同尺寸的管、板、片、条、圆形等形状的基材上形成的纳米材料。膜厚度为5千‑2万纳米，其性质是电热转换率高、升温极快、加热表温较高、耐久性长、耐划不脱落、功率不衰减、磁辐射低，可用10‑220V交、直流供电。本发明制成各种发热总成并设计成各种新型电器、设备，具有即开即热、性价比较高、节能、环保等特点，使用简单、用途广泛。本发明的钒纳米电热材料在电热加热应用领域上填补了世界的空白，有着极高的使用价值和广阔应用前景。

一、技术领域

1、属于“新材料”大类别，“纳米材料”为其分支，具体归为“一种主要由纯金属钒和几种少量贵金属形成的钒纳米电热材料体”；

2、经纳米材料制备及相关靶材溅射嵌镀在石英管、耐热玻璃等基材表面上制成，其多元金属电热体薄膜根据不同使用工况要求厚度为5千～2万纳米，相当普遍人发丝直径的1/14～2/7；

3、钒纳米电热材料性质与特点：

①电热转换率达96％及以上；

②温升速度极快。根据使用工况要求不同在1～10秒钟可达600℃～1000℃；

③耐久性能好。通电后电能转换为高温热量在额定温度下连续使用寿命达1万小时及以上，或通断开关次数达5千次以上；

④钒钠米电热材料工作时，与空气接触的发热表面温度可达480℃不易氧化，电热材料表面及通电附件表面喷涂0.05-0.15mm无机耐高温涂料，可视喷涂情况可提高加热温度，功率不衰减；

⑤磁辐射极低。因采用面状电加热，其磁通量低，用其做成核心总成，并制造成各种新型功能电器与设备对周围环境不造成任何磁污染；

⑥采用特殊结构及保护装置制造的产品安全性高；

⑦所用的几种贵金属均为国产，储量及生产量有保障，单件耗材极少，性价比高；

⑧由于钒纳米电热材料的性质决定了用其做成各种发热总成，并开发出各种功能新型电器、设备具有即开即热、节能、加热表温较高、环保等特点，与传统加热体、电器、设备相比，可节能50％以上，使用范围广泛，可用于民用、商用、工业用途及其它领域，具有较高的经济、社会效益，当大批量生产及应用时，可形成新的产业群及一种新兴产业的崛起；

⑨该技术填补了目前世界上纳米材料中多元金属电热复合薄膜在强电压大电流工况下应用领域的空白。

二、背景技术：

1、纳米技术是采用单个原子、分子制造物质的科学技术，是专用研究结构对介观尺寸范围内材料和应用的一门新学科，由此产生一个上万亿美元的高科技新产业。该技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理等)和现代技术(计算机技术、微电子技术、电镜技术和分析技术等)结合的新学科，由此产生一系列的科学技术：纳米物理学、纳米化学、纳米加工技术和纳米计量学科等；并产生纳米新材料、纳米器件、纳米尺寸的检测与表征这三个研究领域(前面是理论，后面是目的)。

纳米材料的制备(包括实验室研究、中试和规模生产生产设备)和应用研究是整个纳米材料的基础。

纳米材料分为非金属类(例如碳纳米管、石墨烯等)、有机材料类(例如OLED有机发光膜)、非金属或金属氧化物类(例如汽车后窗化霜的二氧化硅膜、太阳电池用的二氧化钛膜等)、金属类(例如钒纳米电热材料薄膜)。

2、纳米材料标志和现状：