人类自从学会用电以来，对加热器的研究从没有停止过，对加热材料的发明也没有中断过。今天，磐岩（www.jspanyan.com）的小编继续带来的是柔性加热膜相关知识。

柔性电热膜的通电性能测试

对阻值为10.7Ω的碳系电热膜通以220V、脉冲占空比为1:100的电压，性能测试曲线如图所示:

由图可知，从室温到45°C之间，碳系电热膜的升温速率Zui大，随后慢慢变小，直到Zui后长时间稳定在60°C，造成这种现象的原因与热传导理论中的热对流有关，当物体温度升高时，它和环境的温差变大，与周围空气的热对流随之增大，此时，会向空气散失大量的热，这是导致电热膜升温越来越慢的重要原因。

柔性电热膜的老化性能测试

寿命是衡量电热膜质量、加工效率和成本的重要因素之一，也是衡量电热膜制作水平的重要指标。电热膜寿命低，精度保持性差，会大大增加产品的成本并降低生产效率。为了检验设计制作的电热膜寿命及其老化特性，对碳系电热膜进行了共计500小时的通电测试，图为电热膜表面温度为室温时所测阻值随通电时间的变化曲线:

由图可以看出，在通电500h时间内，碳系电热膜导电加热层的阻值变化很小，从10.7Ω变到了11Ω，这对于整个电热膜的加热速率及其它方面性能造成的影响都可以忽略不计。由此可以推断，碳系电热膜具有高可靠性，在长时间的通电过程中，并不会出现明显的老化现象。

小结

(1) 根据对电热膜柔韧性能、发热功率及寿命的要求，在面积为20cm×8cm和40cm×15cm的电热膜上设计厚度为100μm，阻值分别为37Ω和10.7Ω的导电膜层排布图形，并用丝网印刷的方法将导电电路图印制在300μm厚的绝缘隔热膜表面。

(2) 制作完成了厚度为0.48mm，具有三层结构的柔性电热膜，并对其进行了通电升温及老化性能的测试。在室温环境下，对阻值为10.7Ω的电热膜通以220V、脉冲占空比为1:100的电压，电热膜表面温度长时间恒定在60±2°C，其发热功率密度达到7.54W/cm2对电热膜通电500h后，电热膜的阻值从10.7Ω变到了11Ω，未出现明显的老化现象。

总结与展望

针对电热膜的三明治结构，分别对导电加热层、绝缘导热层、绝缘隔热层三层结构进行了研究，并选择材料制作完成了具有三层膜结构，厚度为0.48μm，能在70°C下工作达500h以上，面积大于20cm×8cm的柔性电热膜。在本课题中，所做的工作主要有以下几个方面:

(1) 研究了导电填料的含量对导电膜电阻率的影响，当碳粉含量达到45wt%时，体系电阻率从104Ω·cm下降到10Ω·cm，说明体系电阻率在渗流阈值点附近下降较快；另外，研究了银粉形貌对导电膜电阻率的影响，当添加60wt%的鳞片状银粉和5wt%的球状银粉时，导电膜的电阻率达1.4Ω·cm而在仅添加片状银粉的导电膜中，当银粉含量达到70wt%时，导电膜的电阻率仍高达6.7Ω·cm，说明片状银粉与球状银粉混合使用有利于降低体系电阻率。

(2) 研究了微珠含量对聚酰亚胺复合膜隔热性能的影响，随微珠含量的增加，复合膜的隔热性能增强；通过改进微珠填充复合薄膜的制作工艺，使微珠全部夹在两层聚酰亚胺膜内部，叠层薄膜表面光滑平整，有利于提高薄膜表面对热量的反射率，更好地增强其隔热性能。

(3) 研究了AlN含量对聚酰亚胺复合膜导热性能的影响，对于厚度相同但所掺AlN质量比不同的复合薄膜，在不影响薄膜力学性能的情况下，AlN的掺杂量越多，其导热性能越好，说明填料的高热导性有利于提高复合体系的导热性能；将AlN/SiC含量均为60wt%的PI薄膜的导热性能进行对比，发现含AlN的PI薄膜导热性能更佳，说明在高填充导热填料的复合薄膜中，热导率的高低主要受到填料本身热导率的影响。

(4) 根据对电热膜柔韧性能、发热功率及寿命的要求，设计制作了厚度为480μm，面积为20cm×8cm和40cm×15cm的两种柔性电热膜，对阻值为10.7Ω的电热膜通以220V、脉冲占空比为1：100的电压，电热膜表面温度长时间恒定在60±2℃；对电热膜通电500h后，电热膜的阻值从10.7Ω变到了11Ω，说明电热膜没有出现明显老化现象。

(1) 进一步讨论在碳系导电膜中，混合使用碳粉、石墨及碳纤维时，体系电阻率的变化情况。

(2) 在测量出复合体系的热导率后，可以与现有的几种导热模型对比，进一步总结出影响复合体系热导率的因素。

(3) 在采用添加导热填料的方式改善高分子导热性能的研究中，除了微米级的填充以外，今后也可以研究纳米级填料，或者纳米/微米复合填充，这些工作有待于进一步研究进行。