什么是电热膜及电加热的演变

什么是电热膜及电加热的演变

——知已知彼，百战不殆

一、电热膜技术简介

电热膜技术20世纪50年代起源于美国，经过近半个世纪的发展，我国的电热膜制造工艺达到了世界领先水平，并拥有了自己的专利。其中，规模最大，产品最全，技术最为成熟，性能最为稳定的就是上海燊诺电子电器有限公司。

电热膜技术的原理是将多种化学元素以分子、原子和离子的形式，在气相状态下发生复杂的物理变化及化学反应，于绝缘基材表面生成以离子键和原子键为主体的、具有半导体特性的导电发热层，改变了绝缘基材表面的特性，成为一种新型的电热材料。

二、电热膜技术功能特性

1、高效节能：因电热膜是面状发热，热交换面积大，再加上电热转换效率高（经国家热工检测中心检测，电热转换效率达96%以上），所以，同等功率，温升更快；同等温升，耗能更少，比传统电热元件更加节能省电。

2、加热速度快：温升快，一分种能达到热平衡，迅速加热室内空气。

3、辐射远红外波，具有理疗保健之功效。经国家红外及工业电热产品质量监督检验中心测试，辐射的远红外波长主要集中在4-14UM之间，此波段远红外线在国外被称为“阳光生命线”，广泛应用于保健领域。用于医疗保健时，该远红外波可直接穿透皮肤及皮下组织，作用于血管、神经末梢及淋巴管，引起分子共振，产生温热效应，起到活血化瘀，消炎止痛的功效，增强抵抗力。

4、热源柔和，不燥热，不耗氧，不降低室内空气湿度，人体取暖更舒适;

5、无噪音，无异味，在450℃以下工作时不发光，环保卫生，适宜高品质生活使用。

6、热启动电流小、耐电压冲击、耐蚀性强、可靠性高、长寿安全，经设计的电热膜产品寿命可达上万小时。

7、易于温控：热惯性小，同步升温，热场均匀，易于精确控温，也可用于负温环境加热。

8、电热膜几乎无厚度，透明度达到85%以上，可制作于各种不同形状基材之表面，如云母发热板材质轻薄，造型美观，可配套出非常薄的平板电暖器。

9、热件采用高科技电热膜技术，新技术，高科技，配套厂家的电器技术含量高。

10、电热膜属半导体材料，具有半导体的功率变化规律，具体表现为前期功率下降较快，在一定时间之后功率基本稳定的过程。

三、电加热方式的演变

1．合金电热丝：自1893年问世，被广泛应用至今，是较传统的加热方式。

因为电热丝是线状热源，散热面积较小，热辐射波呈三维扩散，部份电能被转化成光能，是强明火。依据能量守衡定律，电能转换效率仅达60%-70%。温升可达1100℃，电热丝易断裂，抗震性能差。电热丝被用压、延、拉、伸的办法制成电热丝、电热棒、电热盘、电热片等，但不能随意功割使用。电热丝的生产技术已非常成熟，配套生产的家用电器，多为低端产品，竞争力低。电热丝属合金材料，环保门槛高，随着欧洲ROHS指令实行，某些电热丝配套的家用电器，已难进入欧美等高端市场。

2．PTC陶瓷：PTC是将导电材料经复合烧结而成。有居里点限制，350℃以上无法使用，电热效率达70%左右，无明火，是发热温控共同体，工作时瞬间电流达10万倍，只能用于小功率低温产品制造。不能按规律随意切割使用，抗震性能差。只能制作成小片状或圆状。

3．导电涂料（黑膜）：俗称黑膜。是将导电材料经喷涂或印刷在绝缘材料表面而成。是面状加热源，散热面积较大，加热时不发光，仅适用于低温加热，工作温度200℃以下，抗震性较好。但加热时发热层易脱落，性能不稳定。

4．氧化锡导电膜（电热膜）：氧化锡导电膜是博采众长，吸取PTC的复合烧结和导电涂料的表面涂覆加工，在气相状态下，经高温喷溅及复合烧结处理而成。上世纪五十年代，电热膜技术在美国发明世问，经过五十多年的探索发展，生产技术渐趋成熟，但达到工业化批量生产，也是近年来的事。至目前，燊诺公司不论从生产工艺，还是产品品质，供货能力，市场占有率等方面，都已走在市场的前列。

5.其它电加热方式：热微波加热、电磁涡流加热。是近年来出现的新的加热方式，但不易形成电热材料。

四、电热膜的技术优点及与传统电加热元件的对比

电热膜已日益为人们所重视，并得到越来越广泛的使用，这是因为电热膜较之电热丝，半导体发热体（PTC）、卤素管、油汀等，有其特殊的优点。

电热膜是面状发热材料，与被加热体形成最大限度的导热面，热阻少，导热快。

通电加热时，热可以迅速传给被加热体，并且由于这种加热方式热导性好，所以不象电阻丝发红产生炽热高温，电热膜自身温度并不高，辐射热，损失很小，因此，用电热膜制作的电热器具，热效率相当高，一般可以达到90%以上，同时因降低了自身氧化问题而延长了寿命。而传统的电热丝、卤素管等，由于散热面小，与被加热体在靠其他物体间接传导，在电热转换过程中，电能所产生的热能不能很快传给被加热体，造成电热元件上热量过于集中，元件本身很快变得炽热，电能的很大一部份变成光能而散失，造成电热传导效率较低。一般的电热丝总是在炽热状态下使用，所以很容易产生氧化，使电阻越来越细，越来越脆，最终造成断路。

另外，电热膜的物理化学性能极其稳定。电热膜的本身耐磨性能良好，硬度为莫氏7-8级，相当于石英、黄玉的硬度。由于电热膜已与绝缘基材生成为一体，所以一般使用中的磨擦对膜毫无影响。用棉织物清洗不会损失膜层，其自身的熔点在10000度以上，在使用中耐热温度很高，热稳定性好，把电热膜分别在浓盐酸、浓硝酸60%的硫酸和1%的氢氧化钠中浸泡72小时，其性能无变化。只要不对电热膜加热元件造成物理损伤，电热膜几乎不会损坏。

第二部分：市场上类似的电热膜产品的性能对比

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一、几种电热膜产品介绍及与传统电热元件的对比

经过几年的发展，目前上海燊诺公司已拥有了以云母为基材制造的超薄云母发热板（对流式和辐射式），以陶瓷为基材制造的对流陶瓷发热管、发热片，以石英玻璃为基材制造的石英玻璃发热管等几大系列。产品被广泛运用于新型平板取暖器、对流型取暖器、无内胆饮水机、足浴器等新型家电产品中。市场反映良好。其中已拥有ROHS认证的云母发热板配套的平板超薄电暖器，已出口到欧洲、南美、澳洲、日本、中东等地，为配套的厂家取得了良好的经济效益和社会效益。下面，就以与电暖器配套的几种电热膜产品作一个简单介绍并与传统的电热元件作一个简单的对比：

一）、超薄远红外电热膜云母发热板

1、其特点有：

1)散热面积大，热效率高达96%，比传统电暖器更加节能省电。

2)温升快，一分种能达到最大热量，迅速加热室内温度。

3)辐射远红外波，具有理疗保健之功效。经国家红外及工业电热产品质量监督检验中心测试，辐射的远红外波长主要集中在4-14UM之间，此波段远红外线在国外被称为“阳光生命线”，广泛应用于保健领域。用于医疗保健时，该远红外波可直接穿透皮肤及皮下组织，作用于血管、神经末梢及淋巴管，引起分子共振，产生温热效应，起到活血化瘀，消炎止痛的功效，增强抵抗力。

4)热源柔和，不燥热，不耗氧，不降低室内空气湿度，人体取暖更舒适;

5)无噪音，无异味，无光污染，环保卫生，适宜高品质生活使用。

6)全并联电路设计，经久耐用，寿命长达3000小时以上。

7)热件本身表面绝缘，配套的电暖器可设计出多重绝缘，安全可靠。

8)材质轻薄，配套的电器产品造型美观。

9)热件采用高科技电热膜技术，以天然云母为基材制造，新技术，高科技，配套的电暖器技术含量高。

2、燊诺远红外电热膜发热板与市场上现有类似产品的对比分析

目前在市场上，用云母为基材制作的电热板主要有三种：电热丝云母电热板、黑膜云母电热板及燊诺牌云母电热板。现分别对三种发热板作如下对比：

1）、黑膜云母电热板

黑膜同属于电热膜的范畴，是有机不透明电热膜。有机电热膜的构成又有聚合物电热膜和添加型电热膜。目前实际应用较多的是在成膜物质中添加炭黑、石墨或二者混合使用，俗称黑膜。制膜的工艺以涂覆和丝网印刷为常用。大多数电热膜的成膜和使用需要载体，应用较多的载体材料是玻璃、陶瓷和云母等。

性能对比：

A.物理安全性能。由于黑膜的制作工艺是涂覆和丝网印刷在绝缘基材的表面，所以在电热膜中是最厚的一种，厚度达到0.3-0.5毫米。就如字印在纸上一样，总是有可以擦除的一层，由于膜层与云母层在受热后膨胀系数不同,造成热量不易排除，反复加热冷却后,最终在膜层与云母基材之间形成气泡层,导致膜层容易脱落或者出现裂纹。而燊诺电热膜技术在热件的制作过程中，已与基材表面生成为一体（生长在基材的分子结构里面），膜体几乎无厚度，所以不存在受热后电热膜膨胀起层的现象。

B.适合于制作小功率密度产品。单片功率密度一般在0.5W每平方厘米以下，表面温度只能达到200度以下,这就要求厂家做大功率取暖器的时候外观尺寸得做很大，成本增加。而电热膜云母板经设计，功率密度可达到0.65-0.7W每平方厘米，表面温度可达到260-300度，可方便厂家设计造价经济的整机，同时不降低温度，达到经济的取暖效果。

C.单印刷电极电路载流不畅。而燊诺电热膜发热板的内部热件联接线全部采用导电导热性能极好的铜网和银电极相结合，同时采用物理硬联接和软联接双联接共同作为联接方式，有效保证电路安全。

D.黑膜的制作工艺是混合胶粘，所以在高温状态下胶散发出的味道非常严重，消费者可以非常直观的得知产品的品质。而且黑膜产品没有通过欧盟ROSH历史。而我司的产品不但通过了ROSH，为厂家出口铺平道路，而且是全无胶工艺，只在产品前几小时有轻微云母味道外，长期使用几乎无味。

综上所述，黑膜作为电热膜领域的一种早期产品，有其一定的低温应用领域，但是不论在产品品质，

件，从长远来看，在电暖器领域是一种夕阳热件。况且在厂家使用过程中，也不断的有很多质量问题反映出来，给厂家造成了极大的损失。比如2005年慈溪附海某著名厂家就因为采用黑膜出口，结果倒致了高达20%的次品和全部的退货。

2）、电热丝云母电热板

严格来讲，电热丝电热板并不能叫电热膜发热板，因为其实质是将传统的圆形电热丝压扁成扁状电热丝，固定在云母绝缘基材的里面，所以其拥有传统电热丝的特点，但并不具备电热膜的优点，是一种老酒装新瓶的制作方法。故我们将其定位于传统的电热元件。

有需要对我们的电热膜进行更多的了解，请联系我们的销售工程师，也可以通过电子邮件和QQ联系。