柔性薄膜加热器的设计和应用研究

被引量 : 0次 | 上传用户:arlunfly
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
柔性薄膜加热器是一种在一定程度下可弯曲,能折叠,通电后可发热的膜状器件。它具有发热效率高、散热好、表面功率密度大、不易烧蚀等优点。由于它被覆在绝缘基体上,因而可以制成各种复杂的薄膜加热器件。近年来,柔性薄膜加热器广泛应用于建筑、工业、农业、军事、家庭用品等领域来解决加热除冰或取暖问题。本文对柔性薄膜加热器进行了设计和研究,包括模拟了薄膜加热器表面温场分布,设计了电热丝的布局,制备了绝缘导热薄膜及绝缘隔热薄膜,设计和测试了薄膜加热器的控制系统。采用ANSYS软件模拟了柔性薄膜加热器处于一定环境和转速下其表面的温场分布。根据薄膜加热器表面温场分布及空气动力学原理,设计了合金电热丝的布局,采用干式复合和凹版印刷工艺技术制作成柔性薄膜加热器。采用溶液共混法制备了聚偏二氟乙烯/氮化铝(PVDF/AlN)复合薄膜,用点温度计测试了薄膜的导热性能。研究结果表明:PVDF/AlN复合薄膜的厚度越小,AlN的含量越大,薄膜的导热能力越强。复合薄膜的厚度最小为0.10 mm,AlN最大固含量为60 wt%。采用流延法制备了聚酰亚胺(PI)薄膜及二氧化硅/聚酰亚胺(SiO2/PI)复合薄膜,用提拉机对薄膜进行拉力测试,用点温度计测试其导热性能。结果表明:掺杂SiO2后的PI薄膜拉伸强度及导热性能都比未掺杂的PI薄膜有所提高。随着SiO2掺杂量的增加,复合薄膜拉伸性能增强,当SiO2质量比为15%时,拉伸长度比为0.95,可承受82 N拉力,当SiO2质量比超过15%时,薄膜拉伸性能开始变差;导热性能测试表明SiO2质量比为15%,厚度为0.05 mm时薄膜的传热效率最高。用30%氢氟酸溶液腐蚀SiO2/PI复合薄膜制备了多孔聚酰亚胺薄膜。采用真空蒸发镀膜法制备了镀有金属铝膜的聚酰亚胺薄膜。同样的方法对两种薄膜进行导热性能测试,结果表明多孔PI薄膜的隔热效果不明显,而镀有厚度小于5 um金属铝膜的PI薄膜能够将表面温度为210℃的电热膜隔热到170℃。研究结果表明:PVDF/AlN复合薄膜的耐温只有140℃,不适合作导热薄膜,而PI、SiO2/PI都可用做绝缘导热薄膜;多孔聚酰亚胺薄膜在微米级厚度隔热效果得不到体现;厚度接近的情况下,镀有金属铝膜的PI薄膜隔热效果比纳米多孔PI薄膜要好得多。采用C语言编写了脉冲产生程序,将程序烧写至89s52系列单片机中,用产生的脉冲信号控制大功率密度的薄膜加热器加热,通过在线编程改变脉冲高低电平宽度比来调整薄膜加热器通电加热的时间。测试结果表明:薄膜加热器两端电压为205.2 V,脉冲信号高低电平宽度比为3:200,在25℃的环境条件下,薄膜加热器悬空,其功率密度达到7.02 W/cm~2,薄膜加热器表面温度为54.0-68.2℃,满足课题的要求。
其他文献
高校毕业生就业形势日趋严峻,尤其是独立学院的学生。制定合理的职业规划已成为独立学院大学生寻求出路的有效途径。因此,在分析独立学院大学生职业规划存在的问题及原因的基
本研究以肉仔鸡为研究对象,分别探讨了模拟运输密度、时间和日粮添加抗应激添加剂对肉仔鸡生理生化指标、热应激蛋白HSP70表达及其肉品质的影响。试验1选取体重相近的49日龄
目的:观察资生丸治疗脓毒症患者胃肠道功能障碍之脾胃虚弱证的临床疗效及炎症反应、炎症因子变化情况。方法:本研究自2013年10月至2015年02月,共收集符合纳入标准的脓毒症胃肠
供应链是一种非常重要且有效的企业外部知识源,在供应链企业间开展知识共享活动是提高供应链知识利用率、增强供应链整体竞争力的有效措施。但是,由于供应链是很多具有独立法
互联网、移动通信的飞速发展,以及移动智能设备的日渐增多,使我们迈入了移动互联网时代。移动互联网以终端、应用、流量为核心为用户构建入口,并为用户提供服务,在用户刚需、
目的探讨髓芯减压术后利用空心双螺纹钛螺钉结合自体骨移植加强股骨头力学结构治疗早期股骨头坏死的疗效。方法对股骨头坏死塌陷前期患者9例(其中FicatI期5例,Ⅱ期4例),全部
神话是现代艺术、科学、哲学、宗教的起源,是人类精神现象的最初的、整体的表现,是人类的灵魂。创世神话更是对自然和人类起源的首次探索。本文从创世神话中挖掘其生态智慧和
伊丽莎白·毕晓普(Elizabeth Bishop)(1911-1979)是二十世纪美国当代诗坛上最重要的诗人之一,美国文学和艺术学院院士,桂冠诗人,曾获普利策奖和诺斯达特国际文学奖。毕晓普清
随着人们生活水平的提高和国民经济的发展以及城市化速度的加快,我国每年生活垃圾产量以惊人的速度增加。在可持续发展的观点指导下,垃圾焚烧处理技术在国内的城市垃圾处理得