專利名稱：線熱源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線熱源，尤其涉及一種基于碳納米管的線熱源。
背景技術(shù)：
熱源在人們的生產(chǎn)、生活、科研中起著重要的作用。線熱源是常用的熱 源之一，被廣泛應(yīng)用于電加熱器、紅外治療儀、電暖器等領(lǐng)域。
請(qǐng)參見圖l,現(xiàn)有技術(shù)提供一種線熱源IO,其包括一中空?qǐng)A柱狀支架102; 一加熱元件104設(shè)置于該支架102表面， 一絕緣保護(hù)層106設(shè)置于該加熱元件 104表面；兩個(gè)電極110分別設(shè)置于支架102兩端，且與加熱元件104電連接； 兩個(gè)夾緊件108分別將兩個(gè)電極110與加熱元件104卡固在支架102兩端。其中， 加熱元件104通常采用一碳纖維紙通過纏繞或包裹的方式形成。當(dāng)通過兩個(gè)電 極110對(duì)該線熱源10施加一電壓時(shí)，所述加熱元件104產(chǎn)生焦耳熱，并向周圍 進(jìn)行熱輻射。所述碳纖維紙包括紙基材和雜亂分布于該紙基材中的瀝青基碳 纖維。其中，紙基材包括纖維素纖維和樹脂等的混合物，瀝青基碳纖維的直 徑為3 6毫米，長(zhǎng)度為5 20微米。
然而，采用碳纖維紙作為加熱元件具有以下缺點(diǎn)第一，碳纖維紙厚度 較大， 一般為幾十微米，使線熱源不易做成微型結(jié)構(gòu)，無法應(yīng)用于微型器件 的加熱。第二，由于該碳纖維紙中包含了紙基材，所以該碳纖維紙的密度較 大，重量較大，使得采用該碳纖維紙的線熱源使用不便。第三，由于該碳纖 維紙中的瀝青基碳纖維雜亂分布，所以該碳纖維紙的強(qiáng)度較小，柔性較差， 容易破裂，限制了其應(yīng)有范圍。第四，碳纖維紙的電熱轉(zhuǎn)換效率較低，不利 于節(jié)能環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種線熱源，該線熱源重量較小，強(qiáng)度大，可 以做成微型結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于微型器件的加熱，且電熱轉(zhuǎn)換效率較高，利于節(jié)能 環(huán)保。一種線熱源，其包括一線狀支撐結(jié)構(gòu)， 一加熱元件設(shè)置于線狀支撐結(jié)構(gòu) 的表面，以及至少兩個(gè)電極間隔設(shè)置，所述的至少兩個(gè)電極與該加熱元件電 連接，其中，所述的加熱元件包括至少一碳納米管膜，且同一碳納米管膜中 的碳納米管沿同 一方向擇優(yōu)取向排列。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述的線熱源具有以下優(yōu)點(diǎn)第一，碳納米管的直 徑較小，使得碳納米管結(jié)構(gòu)具有較小的厚度，可以制備微型線熱源，應(yīng)用于 微型器件的加熱。第二，碳納米管比碳纖維具有更小的密度，所以，采用碳 納米管結(jié)構(gòu)的線熱源具有更輕的重量，使用方便。第三，所述的碳納米管結(jié) 構(gòu)包括至少 一碳納米管膜，同 一碳納米管膜中的碳納米管沿同 一方向排列， 具有較低的電阻，且碳納米管的電熱轉(zhuǎn)換效率高，熱阻率低，所以該線熱源 具有升溫迅速、熱滯后小、熱交換速度快的特點(diǎn)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的線熱源的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的線熱源的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為圖2的線熱源沿線ni-m的剖面示意圖。
圖4為圖3的線熱源沿線IV-IV的的剖面示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例的線熱源中的碳納米管膜的掃描電鏡照片。
圖6為圖5的碳納米管膜的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例的線熱源中的非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線的掃描電鏡照片。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例的線熱源中的扭轉(zhuǎn)的碳納米管線的掃描電鏡照片。 圖9為本發(fā)明實(shí)施例的線熱源的表面溫度與加熱功率的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明提供的線熱源。
請(qǐng)參閱圖2至圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供一種線熱源20，該線熱源20包 括一線狀支撐結(jié)構(gòu)202; —反射層210設(shè)置于該線狀支撐結(jié)構(gòu)202的表面； 一加熱元件204設(shè)置于所述反射層210表面；兩個(gè)電極206間隔設(shè)置，且與 該加熱元件204電連接；以及一絕緣保護(hù)層208設(shè)置于該加熱元件204的表面。所述線熱源20的長(zhǎng)度與直徑不限，優(yōu)選地，所述線熱源20的直徑為0.1 孩丈米~1.5厘米。本實(shí)施例的線熱源20的直徑為1.1毫米 1.1厘米。
所述線狀支撐結(jié)構(gòu)202用于支撐加熱元件204，其材料可為硬性材料或 柔性材料。所述硬性材料包括陶瓷、玻璃、樹脂以及石英等中的一種或多種。 所述柔性材料包括塑料、樹脂以及柔性纖維等中的一種或多種。所述線狀支 撐結(jié)構(gòu)202可采用柔性材料，此時(shí)，所述線熱源20在使用時(shí)根據(jù)需要彎折 成任意形狀。所述線狀支撐結(jié)構(gòu)202的長(zhǎng)度、直徑以及形狀不限，可依據(jù)實(shí) 際需要進(jìn)行選擇。本實(shí)施例的線狀支撐結(jié)構(gòu)202為一陶瓷桿，其直徑為l毫 米~1厘米。
所述反射層210的材料為一白色絕緣材料，如金屬氧化物、金屬鹽及 陶瓷等中的一種或多種。本實(shí)施例中，所述反射層210的材料優(yōu)選為三氧化 二鋁，其厚度為100孩￡米~0.5毫米。該反射層210可以通過物理氣相沉積法 或化學(xué)氣相沉積法等方法制備。所述物理氣相沉積法包括濺射或蒸鍍等。本 實(shí)施例中，通過濺射的方法沉積三氧化二鋁于該線狀支撐結(jié)構(gòu)202表面。所 述反射層210用來反射所述加熱元件204所發(fā)的熱量，使其有效的散發(fā)到外 界空間去。可以理解，該反射層210為一可選擇結(jié)構(gòu)。
所述加熱元件204包括一碳納米管結(jié)構(gòu)。該碳納米管結(jié)構(gòu)可以包裹或纏 繞于所述反射層210的表面。該碳納米管結(jié)構(gòu)可以利用本身的粘性與該反射 層210連接，也可通過粘結(jié)劑與反射層210連接。本實(shí)施例中，所述的粘結(jié) 劑為硅膠?？梢岳斫?，當(dāng)該線熱源20不包括反射層210時(shí)，加熱元件204 可以直接包裹或纏繞于所述線狀支撐結(jié)構(gòu)202的表面。
所述碳納米管結(jié)構(gòu)為一自支撐結(jié)構(gòu)。所謂"自支撐結(jié)構(gòu)"即該碳納米管 結(jié)構(gòu)無需通過一支撐體支撐，也能保持自身特定的形狀。該自支撐結(jié)構(gòu)的碳 納米管結(jié)構(gòu)包括多個(gè)碳納米管，該多個(gè)碳納米管通過范德華力相互吸引，從 而使碳納米管結(jié)構(gòu)具有特定的形狀。所述碳納米管結(jié)構(gòu)中的碳納米管包括單 壁碳納米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或多種。所述單壁碳納 米管的直徑為0.5納米~50納米，所述雙壁碳納米管的直徑為1.0納米~50納 米，所述多壁碳納米管的直徑為1.5納米 50納米。所述碳納米管的長(zhǎng)度不 限，優(yōu)選地，碳納米管的長(zhǎng)度大于IOO微米。該碳納米管結(jié)構(gòu)可以為面狀或 線狀結(jié)構(gòu)。由于該碳納米管結(jié)構(gòu)具有自支撐性，故該碳納米管結(jié)構(gòu)在不通過支撐體支撐時(shí)仍可保持面狀或線狀結(jié)構(gòu)。所述碳納米管結(jié)構(gòu)的單位面積熱容
小于2x 10"焦耳每平方厘米開爾文。優(yōu)選地，所述碳納米管結(jié)構(gòu)的單位面 積熱容小于等于1.7xl0-s焦耳每平方厘米開爾文。由于該碳納米管結(jié)構(gòu)中的 碳納米管結(jié)構(gòu)具有很好的柔韌性，使得該碳納米管結(jié)構(gòu)具有很好的柔韌性， 可以彎曲折疊成任意形狀而不石皮裂。
本實(shí)施例中，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括至少一碳納米管膜。該碳納米管膜
可以包裹或纏繞于所述反射層210的表面。所述碳納米管膜為從碳納米管陣
列中直接拉取獲得的一種具有自支撐性的碳納米管膜。每一碳納米管膜包括 多個(gè)沿同一方向擇優(yōu)取向且平行于碳納米管膜表面排列的碳納米管。所述碳
納米管之間通過范德華力首尾相連。請(qǐng)參閱圖5及圖6,具體地，每一碳納
米管膜包括多個(gè)連續(xù)且定向排列的碳納米管片段143。該多個(gè)碳納米管片段
143通過范德華力首尾相連。每一碳納米管片段143包括多個(gè)相互平行的碳
納米管145，該多個(gè)相互平行的碳納米管145通過范德華力緊密結(jié)合。該碳
納米管片段143具有任意的寬度、厚度、均勻性及形狀。所述碳納米管膜的
厚度為0.5納米 100微米，寬度與拉取該碳納米管膜的碳納米管陣列的尺寸
有關(guān)，長(zhǎng)度不限。所述碳納米管膜及其制備方法請(qǐng)參見范守善等人于2007
年2月9日申請(qǐng)的，于2008年8月13日公開的第CN101239712A號(hào)中國(guó)公
開專利申請(qǐng)"碳納米管膜結(jié)構(gòu)及其制備方法，，，申請(qǐng)人清華大學(xué)，鴻富錦精 密工業(yè)(深圳)有限公司。當(dāng)該碳納米管結(jié)構(gòu)由碳納米管膜組成，且碳納米 管結(jié)構(gòu)的厚度比較小時(shí)，例如小于IO微米，該碳納米管結(jié)構(gòu)有很好的透明度， 其透光率可以達(dá)到96%，可以用于制造一透明熱源。所述vf友納米管膜的單位 面積熱容可小于等于1.7xl0-s焦耳每平方厘米開爾文。
當(dāng)所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括重疊設(shè)置的多層碳納米管膜時(shí)，相鄰兩層碳納 米管膜中的擇優(yōu)取向排列的碳納米管之間形成一交叉角度a，且a大于等于 0度小于等于90度(0°^^90°)。所述多個(gè)碳納米管膜之間或一個(gè)碳納米管 膜之中的相鄰的碳納米管之間具有一定間隙，當(dāng)交叉角度a大于O度時(shí)，在 碳納米管結(jié)構(gòu)中形成多個(gè)微孔，微孔的孔徑約小于IO微米?？梢岳斫猓ㄟ^ 控制碳納米管膜的層數(shù)可以控制碳納米管結(jié)構(gòu)的厚度。碳納米管結(jié)構(gòu)的熱響 應(yīng)速度與其厚度有關(guān)。在相同面積的情況下，碳納米管結(jié)構(gòu)的厚度越大，熱 響應(yīng)速度越慢；反之，碳納米管結(jié)構(gòu)的厚度越小，熱響應(yīng)速度越快。當(dāng)所述碳納米管結(jié)構(gòu)的厚度為1微米 1毫米，碳納米管結(jié)構(gòu)在小于1秒的時(shí)間內(nèi)就 可以達(dá)到最高溫度。而碳納米管單層膜在0.1毫秒時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到最高溫
度。所以，該線熱源20可適用于對(duì)物體快速加熱。
本實(shí)施例中，加熱元件204采用重疊且交叉設(shè)置的IOO層碳納米管膜， 相鄰兩層碳納米管膜中的碳納米管之間的交叉角度為90度。該碳納米管結(jié) 構(gòu)的長(zhǎng)度為5厘米，碳納米管結(jié)構(gòu)的寬度為3厘米，碳納米管結(jié)構(gòu)的厚度為 50微米。利用碳納米管結(jié)構(gòu)本身的粘性，將該碳納米管結(jié)構(gòu)包裹于所述反射 層210的表面。
所述兩個(gè)電極206的設(shè)置方式不限，只需確保其間隔設(shè)置，且與該加熱 元件204電連接即可。具體地，所述電極206可設(shè)置在所述加熱元件204的 同一表面上也可以設(shè)置在所述加熱元件204的不同表面上。所述電極206可 通過碳納米管結(jié)構(gòu)的粘性或?qū)щ娬辰Y(jié)劑(圖未示)設(shè)置于該加熱元件204的表 面上。導(dǎo)電粘結(jié)劑在實(shí)現(xiàn)電極206與碳納米管結(jié)構(gòu)電接觸的同時(shí)，還可將電 極206更好地固定于碳納米管結(jié)構(gòu)的表面上。通過該兩個(gè)電極206可以對(duì)加 熱元件204施加電壓。其中，兩個(gè)電極206之間間隔設(shè)置，以使采用碳納米 管結(jié)構(gòu)的加熱元件204通電發(fā)熱時(shí)接入一定的阻值避免短路現(xiàn)象產(chǎn)生。優(yōu)選 地，將電極206環(huán)繞設(shè)置于加熱元件204的表面。由于加熱元件204中的碳 納米管膜在沿碳納米管的方向具有較低的電阻率，所以，該加熱元件204的 設(shè)置與所述電極206的設(shè)置有關(guān)。優(yōu)選地，該加熱元件204中部分碳納米管 的排列方向沿著中一個(gè)電極206向另一個(gè)電極206的方向延伸。
所述電極206為導(dǎo)電薄膜、金屬片或者金屬引線。該導(dǎo)電薄膜的材料可 以為金屬、合金、銦錫氧化物(ITO)、銻錫氧化物(ATO)、導(dǎo)電銀膠、導(dǎo) 電聚合物等。該導(dǎo)電薄膜可以通過物理氣相沉積法，化學(xué)氣相沉積法或其它 方法形成于加熱元件204表面。該金屬片可以為銅片或鋁片等。該金屬片可 以通過導(dǎo)電粘結(jié)劑固定于加熱元件204表面。
所述電極206還可以為一金屬性碳納米管結(jié)構(gòu)。該碳納米管結(jié)構(gòu)設(shè)置于 加熱元件204的表面。該碳納米管結(jié)構(gòu)可通過其自身的粘性或?qū)щ娬辰Y(jié)劑固 定于加熱元件204的表面。該碳納米管結(jié)構(gòu)包括定向排列且均勻分布的多個(gè) 金屬性碳納米管。具體地，該碳納米管結(jié)構(gòu)可以包括至少一碳納米管膜、至 少一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)或其組合。所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)可以包括至少一個(gè)碳納米管線、多個(gè)碳納米管線平行排列組成的束狀結(jié)構(gòu)或多個(gè)碳納米管線相 互扭轉(zhuǎn)組成的絞線結(jié)構(gòu)。
所述碳納米管線包括多個(gè)沿碳納米管線軸向定向排列的碳納米管。所述 碳納米管線可以為非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線或扭轉(zhuǎn)的碳納米管線。該非扭轉(zhuǎn)的碳
納米管線為將碳納米管拉膜通過有機(jī)溶劑處理得到。請(qǐng)參閱圖7,該非扭轉(zhuǎn)
的碳納米管線包括多個(gè)沿碳納米管線長(zhǎng)度方向排列的碳納米管。該扭轉(zhuǎn)的碳 納米管線為采用一機(jī)械力將所述碳納米管拉膜兩端沿相反方向扭轉(zhuǎn)獲得。請(qǐng)
參閱圖8,該扭轉(zhuǎn)的碳納米管線包括多個(gè)繞碳納米管線軸向螺旋排列的碳納 米管。該非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線與扭轉(zhuǎn)的碳納米管線長(zhǎng)度不限，直徑為0.5納 米 100微米。所述碳納米管線及其制備方法請(qǐng)參見范守善等人于2002年9 月16日申請(qǐng)的，于2008年8月20日公告的第CN100411979C號(hào)中國(guó)公告專 利"一種碳納米管繩及其制造方法，，，申請(qǐng)人清華大學(xué)，鴻富錦精密工業(yè)(深 圳)有限公司，以及于2005年12月16日申請(qǐng)的，于2007年6月20日公開 的第CN1982209A號(hào)中國(guó)公開專利申請(qǐng)"碳納米管絲及其制作方法，，，申請(qǐng) 人清華大學(xué)，鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司。
進(jìn)一步地，可采用一揮發(fā)性有機(jī)溶劑處理該扭轉(zhuǎn)的碳納米管線。在揮發(fā) 性有機(jī)溶劑揮發(fā)時(shí)產(chǎn)生的表面張力的作用下，處理后的扭轉(zhuǎn)的碳納米管線中 相鄰的碳納米管通過范德華力緊密結(jié)合，使扭轉(zhuǎn)的碳納米管線的直徑及比表 面積減小，密度及強(qiáng)度增大。由于該碳納米管線為采用有機(jī)溶劑或機(jī)械力處 理上述碳納米管拉膜獲得，該碳納米管拉膜為自支撐結(jié)構(gòu)，所以該碳納米管 線為自支撐結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中，將兩個(gè)碳納米管膜分別設(shè)置于線狀支撐結(jié)構(gòu)202沿長(zhǎng)度方 向的兩端作為電極206。該兩個(gè)碳納米管膜環(huán)繞于加熱元件204的內(nèi)表面， 并通過導(dǎo)電粘結(jié)劑與加熱元件204之間形成電接觸。所述導(dǎo)電粘結(jié)劑優(yōu)選為 銀膠。由于本實(shí)施例中的加熱元件204采用重疊且交叉設(shè)置的碳納米管膜， 所以電極206與加熱元件204均采用碳納米管結(jié)構(gòu)，可以降低電極206與加 熱元件204之間的歐姆接觸電阻，從而提高線熱源20對(duì)電能的利用率。
所述絕緣保護(hù)層208的材料為一絕緣材料，如橡膠、樹脂等。所述絕 緣保護(hù)層208厚度不限，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇。本實(shí)施例中，該絕緣保護(hù) 層208的材料采用橡膠，其厚度為0.5-2毫米。該絕緣保護(hù)層208可通過涂敷或包裹的方法形成于加熱元件204的外表面。所述絕緣保護(hù)層208用來防 止該線熱源20在使用時(shí)與外界形成電接觸，同時(shí)還可以防止加熱元件204 中的碳納米管結(jié)構(gòu)吸附外界雜質(zhì)?？梢岳斫猓摻^緣保護(hù)層208為一可選擇結(jié)構(gòu)。
碳納米管具有良好的導(dǎo)電性能以及熱穩(wěn)定性，作為一理想的黑體結(jié)構(gòu)， 具有比較高的熱輻射效率。本實(shí)施例中，對(duì)上述由IOO層碳納米管交叉膜組 成的碳納米管結(jié)構(gòu)進(jìn)行了電熱性能測(cè)量。該碳納米管結(jié)構(gòu)長(zhǎng)5厘米，寬3厘 米。將該碳納米管結(jié)構(gòu)包裹于一直徑為1厘米的線狀支撐結(jié)構(gòu)202上，且其 位于兩個(gè)電極206之間的長(zhǎng)度為3厘米。電流沿著線狀支撐結(jié)構(gòu)202的長(zhǎng)度 方向流入。所述測(cè)量?jī)x器分別為紅外測(cè)溫4義RAYTEK RAYNER IP-M與紅外 測(cè)溫儀AZ-8859。請(qǐng)參見圖9，當(dāng)加熱功率為36瓦時(shí)，其表面溫度已經(jīng)達(dá)到 370°C。可見，該碳納米管結(jié)構(gòu)具有較高的電熱轉(zhuǎn)換效率。
將該線熱源20連接導(dǎo)線接入電源電壓后，通過在10伏 30伏調(diào)節(jié)電源 電壓的大小，該線熱源20可以輻射出波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波。通過溫度測(cè)量?jī)x 發(fā)現(xiàn)該線熱源20的溫度為50°C~500°C。對(duì)于具有黑體結(jié)構(gòu)的物體來說，其 所對(duì)應(yīng)的溫度為200。C 450。C時(shí)就能發(fā)出人眼看不見的熱輻射(紅外線)，此 時(shí)的熱輻射最穩(wěn)定、效率最高，所產(chǎn)生的熱輻射熱量最大。
該線熱源20在使用時(shí)，可以將其設(shè)置于所要加熱的物體表面或?qū)⑵渑c 被加熱的物外間隔設(shè)置，利用其熱輻射即可進(jìn)行加熱。另外，還可以將多個(gè) 該線熱源20排列成各種預(yù)定的圖形使用。該線熱源20可以應(yīng)用于電加熱器、 紅外治療儀、電暖器等領(lǐng)域。
本實(shí)施例中，由于碳納米管具有納米級(jí)的直徑，使得制備的碳納米管結(jié) 構(gòu)可以具有較小的厚度，故，采用小直徑的線狀支撐結(jié)構(gòu)可以制備微型線熱 源。碳納米管具有較強(qiáng)的抗腐蝕性，使其可以在酸性環(huán)境中工作。而且，碳 納米管具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性，即使于3000。C以上高溫的真空環(huán)境下工作也不會(huì) 分解，使該線熱源20適合于真空高溫下工作。另外，碳納米管的強(qiáng)度比同 體積的鋼的強(qiáng)度高IOO倍，重量卻只有其1/6,所以，采用碳納米管的線熱 源20具有更高的強(qiáng)度和更輕的重量。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依 據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種線熱源，其包括一線狀支撐結(jié)構(gòu)；一加熱元件設(shè)置于線狀支撐結(jié)構(gòu)的表面，以及；至少兩個(gè)電極間隔設(shè)置，所述至少兩個(gè)電極與該加熱元件電連接；其特征在于，所述的加熱元件包括至少一碳納米管膜，且該碳納米管膜中的碳納米管沿同一方向擇優(yōu)取向排列。
2. 如權(quán)利要求l所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管膜包括多個(gè)首尾相 連且擇優(yōu)取向排列的碳納米管片段，相鄰的碳納米管片段之間通過范德華力 緊密連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管片段包括多個(gè)長(zhǎng)度 基本相同且基本相互平行排列的碳納米管。
4. 如權(quán)利要求3所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管的長(zhǎng)度為200微米 ~900微米，直徑小于50納米。
5. 如權(quán)利要求l所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè) 層疊設(shè)置的碳納米管膜，且相鄰兩個(gè)碳納米管膜之間通過范德華力緊密連 接。
6. 如權(quán)利要求1所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管膜的單位面積熱容 小于等于2x 10-4焦耳每平方厘米開爾文。
7. 如權(quán)利要求6所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管膜的單位面積熱容 小于等于1.7xl0"焦耳每平方厘米開爾文。
8. 如權(quán)利要求1所述的線熱源，其特征在于，所述破納米管膜的厚度為0.5納 米 100微米。
9. 如權(quán)利要求1所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管膜纏繞或包裹設(shè)置 于線狀支撐結(jié)構(gòu)的表面。
10. 如權(quán)利要求9所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管膜通過其自身的粘 性或?qū)щ娬辰Y(jié)劑固定于線狀支撐結(jié)構(gòu)的表面。
11. 如權(quán)利要求1所述的線熱源，其特征在于，所述兩個(gè)電極間隔設(shè)置于加熱元件的表面，且位于線狀支撐結(jié)構(gòu)的兩端。
12. 如權(quán)利要求11所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管膜中的碳納米管 /人一個(gè)電才及向另 一個(gè)電才及延伸。
13. 如權(quán)利要求1所述的線熱源，其特征在于，所述電極為一碳納米管結(jié)構(gòu)，該 碳納米管結(jié)構(gòu)包括定向排列且均勻分布的多個(gè)金屬性碳納米管，該碳納米管 結(jié)構(gòu)設(shè)置于加熱元件的表面。
14. 如權(quán)利要求13所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)包括至少一 碳納米管膜、至少一碳納米管線狀結(jié)構(gòu)或其組合。
15. 如權(quán)利要求14所述的線熱源，其特征在于，所述碳納米管線狀結(jié)構(gòu)包括至 少一非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線、至少一扭轉(zhuǎn)的碳納米管線或其組合。
16. 如權(quán)利要求15所述的線熱源，其特征在于，所述非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線包括 多個(gè)碳納米管沿該非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線長(zhǎng)度方向平行排列，所述扭轉(zhuǎn)的碳納 米管線包括多個(gè)碳納米管沿該扭轉(zhuǎn)的碳納米管線長(zhǎng)度方向呈螺旋狀排列。
17. 如權(quán)利要求15所述的線熱源，其特征在于，所述非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線或扭 轉(zhuǎn)的碳納米管線的直徑為0.5納米 100微米。
18. 如權(quán)利要求l所述的線熱源，其特征在于，所述線狀支撐結(jié)構(gòu)的材料為柔性 材料或硬性材料，且所述柔性材料包括塑料及柔性纖維中的一種或多種，所 述硬性材料包括陶瓷、玻璃、樹脂及石英中的一種或多種。
19. 如權(quán)利要求l所述的線熱源，其特征在于，所述線熱源進(jìn)一步包括一反射層 設(shè)置于所述加熱元件與線狀支撐結(jié)構(gòu)之間，所述反射層的材料包括金屬氧化 物、金屬鹽及陶資中的一種或多種。
20. 如權(quán)利要求1所述的線熱源，其特征在于，所述線熱源進(jìn)一步包括一絕緣保 護(hù)層設(shè)置于所述加熱元件的外表面。
全文摘要
一種線熱源，其包括一線狀支撐結(jié)構(gòu)，一加熱元件設(shè)置于線狀支撐結(jié)構(gòu)的表面，以及至少兩個(gè)電極間隔設(shè)置，所述的至少兩個(gè)電極與該加熱元件電連接，其中，所述的加熱元件包括至少一碳納米管膜，且同一碳納米管膜中的碳納米管沿同一方向擇優(yōu)取向排列。
文檔編號(hào)B82B1/00GK101610613SQ20091013834
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者辰 馮, 鍇 劉, 姜開利, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司