本發(fā)明屬于厚膜發(fā)熱領(lǐng)域，具體涉及一種柔性發(fā)熱厚膜元件。
背景技術(shù)：
厚膜發(fā)熱元件是指在基體上，將發(fā)熱材料制成厚膜，進(jìn)行通電發(fā)熱的發(fā)熱元件。目前技術(shù)對(duì)于厚膜漿料的研究較多，但對(duì)于提供發(fā)熱效果好且柔軟性更佳的柔性發(fā)熱元件的研究很少。
CN101193750B公開了一種薄膜層壓的聚酰亞胺膜和柔性印刷電路板，具體公開了以300℃熱處理后的卷曲度不大于10％的聚酰亞胺膜作為基底膜，并在基底膜上通過(guò)干法電鍍方法形成薄膜層，用濕法電鍍方法在金屬薄膜層上形成金屬厚膜層，所述薄膜層可以為金屬薄膜層，也可以為非金屬薄膜層，非金屬層是表現(xiàn)出相對(duì)介電常數(shù)不小于5的性質(zhì)的高介電層，非金屬層也可以是透明導(dǎo)電層。該技術(shù)雖然公開了在聚酰亞胺膜電鍍一層厚膜，但是在聚酰亞胺膜與厚膜之間還隔有一層薄膜層，用于柔性印刷電路板中對(duì)于柔性的要求尚可，但是用于柔性要求更高的衣服中效果欠佳，且由于薄膜層的存在，該元件的發(fā)熱效果欠佳。
CN104757723A公開了一種基于柔性厚膜發(fā)熱體的發(fā)熱布料，包括布料層以及至少一層柔性基材層；在所述柔性基材層上印刷燒結(jié)有加熱厚膜電路，該加熱厚膜電路以回折或平鋪方式在柔性基材層上布置，加熱厚膜電路連接有可外接電源的接點(diǎn)；所述柔性基材層通過(guò)一粘接層與布料層粘接，所述加熱厚膜電路位于所述柔性基材層與布料層之間；所述柔性基材為厚度在0.001—1mm范圍內(nèi)的聚脂、聚酰亞胺或聚醚亞胺其中一種或幾種制成的材料；所述粘接層為厚度在0.01mm-0.5mm范圍內(nèi)的熱壓粘接材料；在所述加熱厚膜電路的軌跡周圍布置有PTC效應(yīng)的厚膜溫控電路，該厚膜溫控電路與溫控裝置連接，所述溫控裝置通過(guò)檢查厚膜溫控線路的電阻值變化，控制對(duì)加熱厚膜電路的功率輸出。該技術(shù)公開了聚酰亞胺膜作為柔性基材層，并在柔性基材層上涂覆厚膜涂層，并將柔性基材層通過(guò)粘結(jié)層于布料層粘結(jié)，該技術(shù)雖然通過(guò)較柔軟的布料來(lái)使后膜元件達(dá)到柔性和軟性要求，但是該厚膜發(fā)熱體應(yīng)用到其他產(chǎn)品上并不適宜，且柔性厚膜發(fā)熱體于布料的粘結(jié)不牢，長(zhǎng)期使用易脫落，由于隔了一層布料，厚膜發(fā)熱體的發(fā)熱效果欠佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種柔性發(fā)熱厚膜元件,柔性發(fā)熱厚膜元件包括四層結(jié)構(gòu)，其中第一層為基層軟性基質(zhì)，第二層為硬性載體，第三層為涂覆于硬性載體上的厚膜涂層，第四層為頂層軟性基質(zhì)；所述四層的厚度比為基層軟性基質(zhì)：硬性載體：厚膜涂層：頂層軟性基質(zhì)＝70-200：3-10：1：3-70；所述厚膜涂層的厚度為10～50μm；所述柔性發(fā)熱厚膜元件的總厚度為1～3.5mm。
本發(fā)明所述厚膜的概念主要是相對(duì)薄膜而言的，厚膜是指在載體上用印刷燒結(jié)技術(shù)所形成的厚度為幾微米到數(shù)十微米的膜層，制造這種膜層的材料，稱為厚膜材料，做成的涂層稱為厚膜涂層。厚膜發(fā)熱體具有功率密度大、加熱速度快、工作溫度高、升溫速度快、機(jī)械強(qiáng)度高、體積小，安裝方便、加熱溫度場(chǎng)均勻、壽命長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保、安全等眾多優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)選的，所述基層軟性基質(zhì)、硬性載體和厚膜涂層的硬度關(guān)系為：H(基層軟性基質(zhì))：H(硬性載體)：H(厚膜涂層)＝1:50-100:100-500；
所述基層軟性基質(zhì)、硬性載體和厚膜涂層的彎曲強(qiáng)度關(guān)系為：σf(基層軟性基質(zhì))：σf(硬性載體)：σf(厚膜涂層)＝20-100:1:2-10。
優(yōu)選的，所述硬性載體熱壓粘結(jié)在基層軟性基質(zhì)上；所述厚膜涂層通過(guò)印刷或者燒結(jié)粘結(jié)在硬性載體上，厚膜涂層以曲折迂回方式排布在硬性載體上；所述頂層熱壓粘結(jié)形成第四層。
優(yōu)選的，所述第一層基層軟性基質(zhì)均勻分布有2～10個(gè)定位柱，所述第二層硬性載體上設(shè)有與第一層基層軟性基質(zhì)上的定位柱相匹配的沖孔。
優(yōu)選的，所述第一層基層軟性基質(zhì)均勻分布有4個(gè)定位柱。
優(yōu)選的，所述基層和頂層軟性基質(zhì)為硅膠。
優(yōu)選的，所述柔性發(fā)熱厚膜元件的制備方法為：先用熟硅膠制備第一層基層軟性基質(zhì)；然后將涂覆有厚膜涂層的硬性載體通過(guò)定位柱與第一層基層軟性基質(zhì)固定；再在第四層加入生硅膠，然后通過(guò)加熱使生硅膠熟化，熟化后的第四層熟硅膠與第一層熟硅膠定位柱緊密粘結(jié)。
優(yōu)選的，所述硬性載體的材料為聚酰亞胺。
本發(fā)明還提供一種柔性發(fā)熱厚膜元件的制備方法，具體方法為：先用熟硅膠制備第一層基層軟性基質(zhì)；事先將厚膜涂層通過(guò)印刷或者燒結(jié)粘結(jié)在硬性載體上，厚膜涂層以曲折迂回方式排布在硬性載體上，然后將涂覆有厚膜涂層的硬性載體通過(guò)定位柱與第一層基層軟性基質(zhì)通過(guò)熱壓粘結(jié)固定；再在第四層加入生硅膠，然后通過(guò)加熱使生硅膠熟化，熟化后的第四層熟硅膠與第一層熟硅膠定位柱緊密粘結(jié)。
本發(fā)明的有益效果：
1)本發(fā)明的柔性發(fā)熱厚膜元件每層厚度的設(shè)置使整個(gè)元件產(chǎn)品柔軟輕巧，應(yīng)用在衣服上不僅發(fā)熱均勻，供暖效率高，而且不影響衣服的穿著舒適感；
2)本發(fā)明采用軟性基質(zhì)和硬性載體相結(jié)合的特點(diǎn)，在本發(fā)明彎曲強(qiáng)度的選取范圍內(nèi)既能保證厚膜在載體上涂覆后的黏著力使其發(fā)熱穩(wěn)定，又能使整個(gè)元件呈現(xiàn)柔軟性，應(yīng)用在衣服或者其他產(chǎn)品上柔軟效果好；
3)本發(fā)明柔性發(fā)熱厚膜元件在柔性基質(zhì)上設(shè)置多個(gè)定位柱，并與硬性載體的沖孔相匹配，這種設(shè)置使該元件的制備過(guò)程中柔性基質(zhì)于硬性載體貼合的更好，制備過(guò)程中更穩(wěn)定，不易錯(cuò)位；
4)本發(fā)明的第四層將生硅膠在制備過(guò)程熟化，可以使第四層與第一層的定位柱緊密粘結(jié)，使厚膜元件粘結(jié)的更穩(wěn)定，延長(zhǎng)厚膜元件的使用壽命；
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：
一種柔性發(fā)熱厚膜元件,柔性發(fā)熱厚膜元件包括四層結(jié)構(gòu)，其中第一層為基層軟性基質(zhì)，第二層為硬性載體，第三層為涂覆于硬性載體上的厚膜涂層，第四層為頂層軟性基質(zhì)；所述基層軟性基質(zhì)為硅膠,所述硬性載體的材料為聚酰亞胺；先用熟硅膠制備第一層基層軟性基質(zhì)；然后將事先制備好的涂覆有厚膜涂層的硬性載體通過(guò)沖孔與分布在第一層基層軟性基質(zhì)四角的4個(gè)定位柱與第一層基層軟性基質(zhì)固定；再在第四層加入生硅膠，然后通過(guò)加熱到200℃使生硅膠熟化，熟化后的第四層熟硅膠與第一層熟硅膠定位柱緊密粘結(jié)。所述厚膜涂層通過(guò)印刷或者燒結(jié)粘結(jié)在硬性載體上，厚膜涂層以曲折迂回方式排布在硬性載體上，所述厚膜涂層為氧化鈀。
上述柔性發(fā)熱厚膜元件的厚度為2.5mmm，所述基層的厚度為2mm,頂層軟性基質(zhì)的厚度為0.5mm，所述厚膜涂層的厚度為20μm。
所述基層軟性基質(zhì)、硬性載體和厚膜涂層的硬度關(guān)系為：H(基層軟性基質(zhì))：H(硬性載體)：H(厚膜涂層)＝1:80:300。
基層軟性基質(zhì)、硬性載體和厚膜涂層的彎曲強(qiáng)度關(guān)系為：σf(基層軟性基質(zhì))：σf(硬性載體)：σf(厚膜涂層)＝50:1:5。
根據(jù)上述說(shuō)明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。