电热膜的分类？

暖通知识据不完全统计，目前市面上叫做电热膜的产品有十几种，加上具有电热膜结构以其他名字命名的类似产品，电热膜产品类别共计在20种以上。2006年第10期的《供热制冷》杂志在国内首次提出按电热膜发热体材料分类，把电热膜分为“印刷油墨型、碳纤维型、金属丝(片)型、导电高分子材料型”等四种类型(以下简称四分法)。《低温辐射电热膜》标准征求意见稿中把电热膜分为金属基和非金属基两类(以下简称两分法)，而非金属基电热膜再细分为碳纤维、碳基油墨和高分子三种类型。目前市场上的电热膜品种有许多种，从生产类型上可以分为二类：第一类是油墨型的，产地主要有美国、英国、芬兰、以色列和国内的江苏省、黑龙江省等地。第二类是金属型的，产地主要有法国、德国和国内的辽宁省等地。从生产技术上看油墨型的电热膜性能较为稳定，功率密度和电热膜表面温度较为符合我国有关建筑规程的要求，舒适性好。油墨型的电热膜以美国凯乐瑞克电热膜引进最早，使用面积最多，其他产品在国内尚无大面积使用或经过实际应用的检验。油墨型的电热膜以美国凯乐瑞克电热膜为代表，其基本情况如下：规格（mm）厚度电压功率功率密度表面温度连接长度650×160(mm)220V26W/片300W/m230-55℃≤80片美国凯乐瑞克电热膜主要材料的成分与特性基底材料为：聚酯薄膜。成分是：聚对苯二甲酸乙二醇酯。特性是：电器性能优秀；机械强度好；尺寸稳定；熔点在150---260℃之间；100℃以下不会加速老化。发热体材料为：特殊配方的油墨。成分是：石墨等。石墨是碳族元素中的一种固体单质，它和金钢石是同族元素。特性是：它的最高熔点达3773K只比金刚石低50度，由于有自由电子的存在，石墨的化学性质较金刚石稍显活泼，但在化学试剂中仍显惰性。基于它的特性，它的使用寿命是非常长的。载流条材料为：银。铜族元素的导电性和传热性在所有金属中都是最好的，银占首位，铜次之。由于抗腐蚀性、稳定性和便于机械加工，在工业上应用很广。美国凯乐瑞克电热膜生产工艺：将油墨印刷在聚脂薄膜上，再将两层聚脂薄膜用特殊的热压工艺复合在一起，该产品是采用绝缘工艺生产的，可在水中工作。发热区为并联线路。该工艺技术要求较高，目前国内生产技术质量尚难保证。电热膜两分法和四分法没有本质的区别，只是两分法把非金属基电热膜作为Ⅰ级，除金属基以外的其他三种类型电热膜作为它的次级即Ⅱ级，这尽管从逻辑关系上讲没有错误，但是两分法强调了金属材料，弱化了其他材料的地位，而包括电热材料在内的新材料的技术进步速度是很快的，如此，未来的非金属基电热膜的次级类型将会不断增加，而金属基电热膜在相当长的时期内再再行分类的可能性不大，这样会形成两大类电热膜家族成员的严重不均衡，即:非金属基电热膜有了庞大的家族且甚至已经到了第Ⅲ级、第Ⅳ级，而金属基电热膜仍然还是只有一个成员。况且两分法是参照国家标准《红外辐射加热器实验方法》(GB/T7287-2008)中按辐射基体分类红外辐射加热器的分类用于电热膜，而红外辐射加热器类型划分本身也值得商榷，列举如:非金属基红外加热器类型中“半导体类加热器”明显包括“陶瓷类、搪瓷类、高硅类、锆英砂类加热器”等，而被列入非金属基类的“聚酯薄膜加热器”当然也可能是封装的金属基发热材料即“金属基加热器”。大部分电热膜生产厂家从不同角度给自己的产品命名，有的以电热膜外覆绝缘材料定义电热膜，如:聚亚酰胺电热膜，硅(橡)胶电热膜，云母电热膜，PET电热膜；有的是以电热膜功率密度大小定义，如低温、中温、高温电热膜；有的从强调辐射热概念定义电热膜，如:辐射电热膜，远红外电热膜；有的强调发热体颗粒大小，如:叫纳米电热膜、碳纳米电热膜；也有如“生态电热膜”、“电热地膜”则分别从电热膜的环保特性和地暖应用方式上定义电热膜。而最近两年在上海、四川、重庆、武汉等地普遍叫的比较响的“硅晶、碳晶电热膜”以及最近出现的“高(超)碳晶电热膜”等等，其实，这类电热膜是碳纤维电热膜，如果细分类型也应该在定语后面最后加上“碳纤维电热膜”。碳晶的叫法是不科学的。我们认为，以发热材料为主体分类和命名电热膜是较为科学的，因为发热材料决定了电热膜的特性，以发热材料定义电热膜无论对于具有一定理工科知识和其他非专业的人士，都可以较为容易的从根上认识和了解不同类型电热膜的基本特性，也避免了厂家通过模糊概念达到一己目的企图。当然如同电热膜的定义一样，待《低温辐射电热膜》标准获批后，生产厂家自然要遵循标准上的电热膜分类命名自己的产品，届时电热膜分类的混乱现象也将会得到一定程度的遏制。以下分别就两分法和四分法中共同出现的“金属基、碳基印刷油墨、碳纤维、高分子”等四种类型的电热膜发热材料、生产加工工艺和相应电热膜的基本性能特点作一介绍。【1、碳基印刷油墨型电热膜】发热材料:石墨、金属粉末、金属氧化物碳基印刷油墨电热膜的生产工艺是将上述发热材料与其他填料一起制成油墨状浆料，以丝网印刷工艺定量印刷在预先粘结有金属载流条(作为电极)的聚酯薄膜上，再上覆聚酯薄膜形成绝缘结构，故又称印刷油墨电热膜。该类电热膜的功率控制主要是通过浆料成分、油墨条厚度和间距等实现。碳基印刷油墨电热膜的技术核心是浆料的生产加工技术。目前国内已有多家碳基油墨浆料生产企业，十几家碳基印刷油墨电热膜生产厂家。国外品牌以美国、韩国为主。【2、金属电热膜】发热材料:纯金属或金属合金材料金属基电热膜的生产工艺是将发热体金属或金属合金材料首先制成金属箔，在聚酯薄膜上粘接制作成电阻回路，其上再覆一层聚酯薄膜形成绝缘结构。常用的金属电热材料有铜、镍、铜镍、铁铬铝等。不同的金属和金属合金材料具有不同的电阻率即导电特性，据此可以根据不同的工作电压、单位面积功率要求选择不同的金属发热材料和设计成不同的电阻线路。而金属材料的不同也将直接影响发热体的性能(如抗氧化能力)以及成本造价。【3、碳纤维电热膜】发热材料：碳纤维更多文章长沙地暖cscnwk碳纤维是由含炭量较高(通常在90%以上)的原料纤维，放在惰性气体中，经200～300℃的热稳定氧化、1000～2000℃的碳化及石墨化处理而成。根据基础原料不同碳纤维又可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基碳纤维，其中PAN基碳纤维在全世界的碳纤维生产中占有90%的比例，目前世界碳纤维技术主要掌握在日本，而其他大部分碳纤维企业的生产工艺仍在摸索中不断完善。国内碳纤维电热膜生产用碳纤维原材料主要从日本公司进口。碳纤维具有耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，外形有显著的各向异性，柔软、可加工成各种织物，比重小，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维能够与树脂、金属、陶瓷等基体复合形成多种复合材料，用于航空航天、汽车、石油钻探、体育及医疗器械等多个领域。利用碳纤维的导电特性将其做成电热材料，按发热体结构的不同可分为碳纤维发热线缆和碳纤维电热膜两种。其中碳纤维电热膜按生产加工工艺不同又分直接将碳纤维丝(小丝束或大丝束)作为经线或纬线通过纺织工艺生产的非均匀性线面状碳纤维电热膜，以及将碳纤维丝剪切成紊乱短纤维，与纸浆混合后用造纸工艺形成碳纤维电热纸。调整碳纤维比例可得到不同的功率密度。按照用途和绝缘等级要求外覆不同绝缘材料即形成碳纤维电热膜。【4、高分子电热膜】发热材料：导电高分子材料。生产工艺，首先利用不同的分子设计手法合成出功能性高分子导电复合材料，通过喷涂或逗号涂工艺将上述导电高分子材料均匀涂敷于预先植入电极的基材上形成裸体电热膜，外覆不同绝缘材料即形成高分子电热膜。高分子电热膜诞生于日本，高分子电热膜的功率密度是通过调整发热体材料的聚合度、正负极性基团数目和比例以及自由电数来实现，而非通过加减涂敷量。尽管电热膜类型不同，但都含有发热体、电极和绝缘层等三个共同的部分，都是外覆绝缘层内加发热体结构。不同的是金属基电热膜和碳基油墨电热膜是直接热压在绝缘聚酯薄膜间，而碳纤维和高分子电热膜是将发热材料涂敷于基材上，然后外覆绝缘材料。不同类型的电热膜由于其发热材料不同和生产加工工艺的不同，电热膜也分别具有不同的电热特性和应用性能，如：功率密度的极限值、发热体的热稳定性和热均匀性，抗氧化老化能力、功率衰减、龟裂和融胀性等等，而这些特性直接决定了产品最为适宜的应用领域以及作为发热体材料在应用施工中的工艺要求。【电热膜按照发展阶段及应用模式，可以分为如下三类：】（1）电热棚膜：第一代电热膜，铺设于屋顶；（2）电热墙膜：第二代电热膜，铺设于墙面；（3）电热地膜：第三代电热膜，铺设于地面。相对于前两代电热膜，第三代电热膜具有施工简单、受热均匀、健康保健（足暖头凉，符合养生学）等独特优势。（1）空调器的安装位置，应尽量避开自然条件恶劣（如油烟重、风沙大，阳光直射或高温热源）的地方；油烟、风沙极易损坏空调，应极力避免空调与其接触。直射的阳光或高温热源会使空调制冷不及时，制冷效果差。（2）室外机安装位置应选择尽可能离室内机较近的地方，又要考虑空气流通、无阳光或少阳光照射的条件。室外机组应安装在空调房间的外墙，朝向最好为北向，其次为南向，最差为东、西向。如图1-1。（3）室外机进空气的侧面及后面应留有10cm以上的空间，前面排风方向空间距离应在70cm以上。各室外机由于结构不同，所需空间尺寸也不相同应参考说明书中的规定。（4）空调器的安装面应坚固结实，具有足够的承载能力。安装面为建筑物的旧壁或屋顶时，必须具有实心砖、混凝土或与其强度等效的安装面。安装场地应能承受室外机的重量，且应该无振动，不引起噪声的增大。比如：空调安在突出的阳台上会产生强烈共振，噪声大。一般安在卧室的窗户下面，隔着窗、墙，会大大减少噪声。而且安在窗户下面伸手可及，保证以后维护清洗、用户套空调罩以及检修等的方便。（5）排出空气和噪声不影响邻居的场所。（6）建筑物内部的过道、楼梯、出口等公用地方不应安装空调器的室外机。（7）空调器的室外机组不应占用公共人行道，沿道路两侧建筑物安装的空调器其安装架底部距地面的距离应大于2.5m。（1）空调器的安装位置，应尽量避开自然条件恶劣（如油烟重、风沙大，阳光直射或高温热源）的地方；油烟、风沙极易损坏空调，应极力避免空调与其接触。直射的阳光或高温热源会使空调制冷不及时，制冷效果差。（2）室外机安装位置应选择尽可能离室内机较近的地方，又要考虑空气流通、无阳光或少阳光照射的条件。室外机组应安装在空调房间的外墙，朝向最好为北向，其次为南向，最差为东、西向。如图1-1。（3）室外机进空气的侧面及后面应留有10cm以上的空间，前面排风方向空间距离应在70cm以上。各室外机由于结构不同，所需空间尺寸也不相同应参考说明书中的规定。（4）空调器的安装面应坚固结实，具有足够的承载能力。安装面为建筑物的旧壁或屋顶时，必须具有实心砖、混凝土或与其强度等效的安装面。安装场地应能承受室外机的重量，且应该无振动，不引起噪声的增大。比如：空调安在突出的阳台上会产生强烈共振，噪声大。一般安在卧室的窗户下面，隔着窗、墙，会大大减少噪声。而且安在窗户下面伸手可及，保证以后维护清洗、用户套空调罩以及检修等的方便。（5）排出空气和噪声不影响邻居的场所。（6）建筑物内部的过道、楼梯、出口等公用地方不应安装空调器的室外机。（7）空调器的室外机组不应占用公共人行道，沿道路两侧建筑物安装的空调器其安装架底部距地面的距离应大于2.5m。（1）空调器的安装位置，应尽量避开自然条件恶劣（如油烟重、风沙大，阳光直射或高温热源）的地方；油烟、风沙极易损坏空调，应极力避免空调与其接触。直射的阳光或高温热源会使空调制冷不及时，制冷效果差。（2）室外机安装位置应选择尽可能离室内机较近的地方，又要考虑空气流通、无阳光或少阳光照射的条件。室外机组应安装在空调房间的外墙，朝向最好为北向，其次为南向，最差为东、西向。如图1-1。（3）室外机进空气的侧面及后面应留有10cm以上的空间，前面排风方向空间距离应在70cm以上。各室外机由于结构不同，所需空间尺寸也不相同应参考说明书中的规定。（4）空调器的安装面应坚固结实，具有足够的承载能力。安装面为建筑物的旧壁或屋顶时，必须具有实心砖、混