纳米柔性电热材料及包括该纳米柔性电热材料的加热装置
2020-01-07

纳米柔性电热材料及包括该纳米柔性电热材料的加热装置

本发明涉及一种纳米柔性电热材料及包括所述纳米柔性电热材料的加热装置。所述纳米柔性电热材料包括基底及分散在所述基底中的大量碳纳米管,所述碳纳米管在所述基底中形成大量导电网络,所述基底为柔性高分子材料。所述纳米柔性电热材料具有柔性,可随意变形、机械强度高,人体亲和性高,可在低温范围下使用。

发明内容

有鉴于此,有必要提供一种具有柔性可随意变形、机械强度高,人体亲和性高,可在低温范围下使用的电热材料。

步骤l,提供一种分散均匀的预聚物溶液或预聚物单体溶液。预聚物材料经进一步聚合后可得到柔性高分子基底材料,例如硅橡胶弹性体、聚氨脂、环氧树脂的预聚物、单体或者其组合。以聚氨酯为例,将聚氨酯的预聚物用溶剂如乙酸乙酯等溶解稀释,降低其粘度,然后用超声波清洗一段时间,得到分散均匀的聚氨酯预聚物溶液。

参阅图l,第一实施例的纳米柔性电热材料1包括柔性高分子基底材料10及分散在柔性高分子基底材料10中的大量碳纳米管12。碳纳米管12互相搭接而在柔性高分子基底材料10中形成大量导电网络,从而纳米柔性电热材料1可以导电,通电以后便可发热。柔性高分子基底材料10可选自硅橡胶弹性体、聚氨脂、环氧树脂其中之一或其组合物。碳纳米管12可为多壁碳纳米管或单壁碳纳米管。其长度可为1〜IO微米,优选的,其重量百分比含量为整个电热材料的O.1%〜4%。碳纳米管12的含量不同则电热材料的电阻率亦不同。

由此研发出在高分子材料基底中添加导电颗粒如金属粉,石墨粉等的电热材料,此种电热材料具有柔性,且其电阻可相对较高,可用于低温加热,但由于要达到合适的导电率,其中的导电颗粒的含量需要较高,因此造成基底材料强度下降。

图1是第一实施例的纳米柔性电热材料剖面示意图。

纳米柔性电热材料1中还可添加有各种添加剂以提高材料的物理化学性能,如抗

电热材料是指通过自身电阻能够把电能转化为热能的材料。通常的电热材料是由金属(例如钨丝、钼片等等)或半导体(如硅碳棒等)制成的。由于金属具有良好的电导率,电阻通常很小,因此可以产生很高的功率和温度。

优选的,固化前可在两端埋上电极311、312,则可得以如图3所示的纳米柔性电热材料,电极311、312的材料可采用高导电率的金属如铜或铝。

参阅图4,本实施例的电加热装置包括纳米柔性电热材料41、导线421、422及开关43,纳米柔性电热材料41两端埋有两电极411、412,导线421、422分别用于将电极411、412接入电源44。开关43可设置在导线421及422当中任意一根上。

—种加热装置,其包括纳米柔性电热材料、两根导线及开关,所述两根导线用于将所述纳米柔性电热材料接入电源,所述开关安装在所述两根导线中任意一根上,所述纳米柔性电热材料包括柔性高分子材料组成的基底及分散在所述基底中大量碳纳米管,所述碳纳米管在基底内形成大量导电网络。