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也就是减少涂层接触空气而氧化;第三是降低方

作者:扑克王app官网 日期:2021-01-13 20:46

  有关薄膜「厚度」对薄膜材料热辐射性能的影响中提到,一方面提高薄膜材料的热辐射深度,可以有效地降低薄膜材料对热辐射的反射;另一方面,当薄膜材料的厚度为纳米数量级时,其热辐射性能在很大程度上还取决于薄膜材料的厚度。如果薄膜材料的厚度小于薄膜材料的热辐射穿透深度,尽管其反射率很小,但大部份的热辐射透射出了薄膜材料,薄膜材料对热辐射的吸收仍然很小。反之,若薄膜材料的厚度大于其热辐射穿透深度,热辐射则会在薄膜材料内部逐渐地被吸收,而无透射。

  要知道,热辐射是先吸收能量后再发射,如果透射了就是能量耗损了,发射率自然就下降了。业者都会写到所谓的8-12微米的生命之光,也就是说放射波长在8-12微米,但实际上PET聚酯薄膜之膜厚50-75微米,而PI薄膜之膜厚为12微米来看,其法向辐射率分别是 0.77 及 0.85,那就应该不是膜厚而是两者材质不同所造成的!另外,既然说是放射波长为8-12微米,那就表示除非石墨烯地暖上的厚度少于2毫米 (注),否则就是即使你赤脚踩在上面也没有效果了,你看下图片,说产品有远红外线功能,这有可能吗?

  薄膜材料的厚度越小,其热辐射穿透深度越深,减小薄膜的厚度有助于提高薄膜材料的热辐射穿透深度。而且只有当薄膜的厚度与电子的「平均自由程」相当时,薄膜材料的厚度才会对热辐射穿透深度产生显著的影响。那也解释PI薄膜比PET薄膜更好表现的原因了!

  注:近红外线微米,穿入人体组织较深,约5-10毫米;远红外线或称长波红外线微米,多被表层皮肤吸收,穿透组织深度小于2毫米。

  市面上的电暖设备发热组件主要分成几类,包括碳纤维、石墨发热片、电阻丝及石墨烯发热片,总结起来就是两类发热材料—碳材料和金属丝发热材料。由于电阻丝发热在实际使用过程中,会随着时间的增长而导致线损的增加,在实际电地暖的应用中采用得越来越少,现在的电暖产品,主要是采用「碳发热材料」作为发热组件。碳发热材料的发热机制是在通电的情况下,

  碳分子产生声子、离子和电子,和碳分子团之间相互摩擦、碰撞(也称「布朗运动」)而产生热能,热能通过波长为5-14微米的远红外线方式辐射出来,有效电热能转换率可达90%以上。对于添加有部分石墨烯的碳材料,其实也不见得比较好,我们都会从「法向发射率」这个数值来比较好坏,有些石墨烯地暖甚至比原先的碳晶地暖更低。不过,可以确定的是,碳材料发热材料具有单位面积功率大,能效高的特点,有效减少铺装面积和减少能源消耗。现在石墨烯地暖公司如雨后春笋般地出现,一方面是政府在煤改电政策得推波助燃,以山西运城

  年冬季取暖「煤改气」、「煤改电」行动方案来看,对完成采暖改造的用户,市政资金给予一次性改造补贴2,000元,不可谓不大!但实际上,这个技术门槛并不高,多半是地暖公司向外面买导电涂料,以丝印方式涂布在PET上,说实在连个小作坊都可以胜任。

  第一是导入精密涂布工艺,左右两端电阻值不得差异 1%;第二是进行「双面封装」,也就是减少涂层接触空气而氧化;第三是降低方阻率以达到省电效果,这可以从 PET 膜改成 PI 膜,或采用「变频」方式来达成。目前业者已经发展出PTC电热膜可以在16.45W升温到87.2℃,这就是个直得肯定的改进。>

  石墨烯地暖已经大量享受在新的煤改电政策的红利,但有识之士还是对于这项新产品有着疑虑,首先,

  衰退快的问题还没有彻底解决,部分跟氧化现象有关。其次,由于工艺中使用丝印对于涂层的均匀度无法掌控,导致两端电阻差异大,因受热不均而造成「膨共」现象影响安全。电热膜制热原理是产品在电场的作用下,发热体中的碳分子团产生「布朗运动」,碳分子之间发生剧烈的摩擦和撞击,产生的热能以远红外辐射和对流的形式对外传递。以下我们尝试以问答的方式来解惑石墨烯电热膜该解决的问题。

  电热膜属于低温电热膜,没有产生发红及发光,辐射热损失少,一般电热转换率在95%以上。坦言之,绝大部分的无机电热膜都可以达到这样的水平,但业者没有告诉你的是,100%的电能输入被转换成超过66%的红外线%的对流热能,只有红外线这部分才是真正的加热效果,其它能量都是耗损而逸散到环境中,对温升影响非常有限。

  66-75%,但PI电热膜却高达88%,所以我们研判这个因素才是形成两者在加热时间与功率的差异最主要原因。我们进一步来分析法向发射率,实际物体的发射率与物体的表面状态(包括物体表面温度、表面粗糙度以及表面氧化层、表面杂质或涂层的存在)有关。物体对于给定的入射辐射必然存在着吸收、反射和透射,而且吸收率α、反射率ρ和透射率τ之和必然等于1。由于无机电热膜几乎不透光,透射率τ=0,可以比较出PET电热膜的反射率较高,但吸收率及发射率较低。隨著發射體表面溫度的上升(在這種情況下,发射体是电热膜),熱能激發出电热膜中的原子和分子,從而產生光子輻射。這些光子是以紅外射線的形式從电热膜的表面發射出來的。當這些光子撞擊到材料時,就會造成分子的波動或振動,從而導致目標材料內部的熱效應。>

  PET电热膜温度最高温度可达80℃,而PET电热膜一般制作的电热膜温度为50±5℃;PI膜为高温电热膜,可长期承受温度达到250℃,但出于安全考虑,PI电热膜正常温度设置为120±5℃,其实做好未来石墨烯电热产品的关键因素正是「工藝」及「密封性」。首先,低温电热膜使用导电油墨通过丝网印刷,成分主要是高分子物质,通过印刷后溶剂挥发,其高分子物质就形成「石墨膜」。这种挥发干燥的过程是可逆的,即干燥墨膜可使用溶剂再溶解,尤其在高温下是否会释出像三氯氰胺等物质,虽然目前尚未进行大量研究,但还是谨慎点好。但可以想像到PI 电热膜必须通过较高温的条件,在选择高分子基材上会更严谨。其次,为了避免氧化现象,通过「封装」方式把导电层密封起来,甚至业者曾告诉我一个土法炼钢的测试方式,就是每天把电热膜泡在水中一小时连续七天测功率衰减数据。最后,目前PI

  1,100mm的狭缝式精密涂布设备,有机会在兼顾性能、安全及成本上可以达到消费者需求。>

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