碳纳米管电加热膜及其制备方法和应用与流程

专利2026-01-03  22


本申请涉及电加热膜,尤其是涉及碳纳米管电加热膜及其制备方法和应用。


背景技术:

1、传统的除雾膜主要依赖于电热丝进行加热除雾,然而电热丝存在能耗高、易损坏等缺点。近年来,碳纳米管(cnts)因其优良的导电性和稳定性而受到广泛关注。利用碳纳米管制备的导电层具有低电阻、高透光性和良好的机械性能,因此,基于碳纳米管导电层的近红外高透电加热除雾膜具有广阔的应用前景。例如现有一种薄膜型的除雾装置,内部的透明加热膜上设有碳纳米管薄膜。但这种除雾装置的透光率较差,并且除雾速度较慢。


技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种透光性好、除雾速度快的碳纳米管电加热膜及其制备方法。

2、本申请的第一方面,提供一种碳纳米管电加热膜,包括依次设置的:

3、基底层,基底层包括聚合物膜;

4、结合层,结合层包括金属材料;

5、导电层,导电层内分布有碳纳米管,碳纳米管包括在导电层的平面上沿第一方向分布的多个第一碳纳米管和沿第二方向分布的多个第二碳纳米管,第一方向和第二方向的夹角为45°~90°。

6、根据本申请实施例的碳纳米管电加热膜,至少具有如下有益效果:

7、导电层中碳纳米管定向排布形成更有序的结构从而具有更高的透光性,同时可以进一步提升电子的传输效率,减少其中的缺陷和杂质,保证导电性能和机械强度;并且稳定的导电性能和结构强度可以确保在弯曲和拉伸时仍能保持良好的电子性能。最终使其在加热过程中保持良好的光学、电学、机械性能,从而具有更快的除雾速度。

8、在本申请的一些实施方式中,聚合物膜的材料包括聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

9、在本申请的一些实施方式中,聚合物膜为不透过可见光,且可透过近红外光。

10、在本申请的一些实施方式中,结合层的金属材料包括铜、银、金、铝和镍中的至少一种。

11、在本申请的一些实施方式中,基底层相对于导电层的另一侧还设有增透层。

12、本申请的第二方面,提供一种碳纳米管电加热膜的制备方法,该制备方法包括以下步骤:

13、在基底层上磁控溅射金属材料,形成结合层;

14、在结合层上涂布碳纳米管浆料,并施加沿第一方向和第二方向的电场,使碳纳米管沿第一方向和第二方向取向,形成导电层。

15、在本申请的一些实施方式中,形成导电层的方法包括涂布第一碳纳米管浆料,并施加沿第一方向的电场;待第一碳纳米管浆料干燥后,涂布第二碳纳米管浆料,并施加沿第二方向的电场,使第一碳纳米管和第二碳纳米管分别取向。

16、在本申请的一些实施方式中,电场的电压为20~100v。

17、在本申请的一些实施方式中,电场的频率为100~1000hz。

18、在本申请的一些实施方式中,电场的作用时间为3~30min。

19、本申请的第三方面,提供一种碳纳米管电加热膜在除雾领域中的应用。

20、本申请的第四方面,还提供一种设备,该设备包括前述任一种碳纳米管电加热膜。

21、本申请的第四方面,提供一种设备,该设备包括前述的碳纳米管电加热膜。

22、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。



技术特征:

1.碳纳米管电加热膜,其特征在于,包括依次设置的:

2.根据权利要求1所述的碳纳米管电加热膜,其特征在于,所述聚合物膜的材料包括聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管电加热膜,其特征在于,所述聚合物膜为不透过可见光,且可透过近红外光。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管电加热膜,其特征在于,所述结合层的所述金属材料包括铜、银、金、铝和镍中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管电加热膜,其特征在于,所述基底层相对于所述导电层的另一侧还设有增透层。

6.权利要求1至5任一项所述的碳纳米管电加热膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述形成导电层的方法包括涂布第一碳纳米管浆料,并施加沿第一方向的电场;待所述第一碳纳米管浆料干燥后,涂布第二碳纳米管浆料,并施加沿第二方向的电场,使第一碳纳米管和第二碳纳米管分别取向。

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述电场的电压为20~100v,和/或,所述电场的频率为100~1000hz,和/或,所述电场的作用时间为3~30min。

9.权利要求1至5任一项所述的碳纳米管电加热膜在除雾领域中的应用。

10.设备,其特征在于,包括权利要求1至5任一项所述的碳纳米管电加热膜。


技术总结
本申请公开了碳纳米管电加热膜及其制备方法。碳纳米管电加热膜包括依次设置的基底层、结合层和导电层,导电层内分布有碳纳米管,碳纳米管包括在导电层的平面上沿第一方向分布的多个第一碳纳米管和沿第二方向分布的多个第二碳纳米管,第一方向和第二方向相互垂直。导电层中碳纳米管定向排布形成更有序的结构从而具有更高的透光性,同时可以进一步提升电子的传输效率,减少其中的缺陷和杂质,保证导电性能和机械强度;并且稳定的导电性能和结构强度可以确保在弯曲和拉伸时仍能保持良好的电子性能。最终使其在加热过程中保持良好的光学、电学、机械性能,从而具有更快的除雾速度。

技术研发人员:孟祥英
受保护的技术使用者:深圳圣安技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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