电热膜 电热膜介绍

自20世纪50年代以来，电加热薄膜加热技术在欧洲、北美和加拿大得到了广泛应用。一种油墨电热膜最早从美国和韩国引进，在北京、天津、河北、辽宁、黑龙江等地的吊顶采暖工程中使用。虽然由于围护结构差(非节能墙)和铺设功率低(缺乏经验)导致应用失败，但对国内建筑采暖领域对电热膜采暖的认识起到了积极的指导作用。

一、电热膜的分类

据不完全统计，目前市场上有十几种叫电热膜的产品，有20多种电热膜产品是以其他名称命名的电热膜结构。根据电热膜加热材料的分类，电热膜可分为四种类型，如油墨型、碳纤维型、金属丝(片)型和导电高分子材料型(以下简称四分法)。《低温辐射电热膜》草案中，电热膜分为金属基和非金属基(以下简称二分法)，非金属基电热膜又细分为碳纤维、碳基油墨和聚合物三种。电热膜二分法和四分法没有本质区别，只是二分法以非金属基电热膜为一级，除金属基电热膜以外的其他三种电热膜为其二级，即二级。虽然在逻辑关系上没有错误，但是二分法强调金属材料，弱化了其他材料的地位，包括电热材料在内的新材料技术进步非常快。未来，非金属基电热膜的二级类型将不断增加，但金属基电热膜不太可能长期重新分类，这将导致两类电热膜的成员严重失衡，即非金属基电热膜家族庞大，甚至达到三、四级，而金属基电热膜仍然只有一个成员。而且二分法是指根据国家标准《红外辐射加热器实验方法》(GB/T7287-2008)中的辐射矩阵对红外辐射加热器进行分类，红外辐射加热器本身的分类是有争议的。比如非金属基红外加热器中的“半导体加热器”显然包括“陶瓷、搪瓷、高硅、锆英砂加热器”等。，并被列入非金属基类除了上述二分法和四分法外，绝大多数电热膜生产厂家都是从不同的角度给产品命名，有的用绝缘材料来定义电热膜，如聚酰亚胺电热膜、硅酮(橡胶)电热膜、云母电热膜、PET电热膜等；有些是由电热膜的功率密度来定义的，如低温、中温、高温电热膜；有的通过强调辐射热的概念来定义电热膜，如辐射电热膜、远红外电热膜；有的强调发热体的粒径，如:纳米电热膜，碳纳米电热膜；比如“生态电热膜”和“电热地膜”，从电热膜的环保特性和地暖的应用方式来定义电热膜。近两年，在上海、四川、重庆、武汉等地，比较响的“硅晶、碳晶电热膜”和最近出现的“高(超)碳晶电热膜”等。，根据笔者的调查和与相关厂家的沟通，可以得出这种电热膜是碳纤维电热膜，如果细分为不同的类型，则在定语的末尾应加上“碳纤维电热膜”。碳晶这个名字不科学。笔者认为以发热材料为主体的电热膜分类命名更为科学，因为发热材料决定了电热膜的特性。有一定理工科知识的人和其他非专业人士更容易从根本上了解和理解不同类型电热膜的基本特性，避免厂家试图通过模糊的概念达到自己的目的。当然，就像电热膜的定义一样，在《低温辐射电热膜》标准获批后，厂商自然会按照标准中电热膜的分类来命名自己的产品，那么电热膜分类的混乱就会得到一定程度的抑制。本文分别介绍了“金属基、碳基油墨、碳纤维、聚合物”四种电热膜加热材料及其生产加工工艺，以及相应电热膜的基本性能特点。

1、碳基油墨型电热膜

发热材料有石墨、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和其他填料制成墨状糊状，通过丝网印刷工艺预先定量印刷在与金属载流条(作为电极)粘合的聚酯薄膜上，然后涂上聚酯薄膜形成绝缘结构，因此也称为印刷油墨电热膜。这种电热膜的功率控制主要通过浆料成分、墨条厚度和间距来实现。碳基油墨电热膜的技术核心是浆料的生产加工技术。其特点是生产工艺简单，原材料成本相对较低，国产化程度较大。目前国内碳基油墨膏生产厂家很多，碳基印刷油墨电热膜生产厂家十几家，生产加工技术已经赶上并超过国外同行。国外品牌主要是美国和韩国，但大多不具备地暖施工的技术指导能力。国内甚至有企业在不知道什么是漏电流，不知道电热膜漏电流的机理的情况下，就敢用它来做电地暖。

2.金属基电热膜

加热材料为纯金属或金属合金材料。金属基电热膜的生产工艺是先将发热元件金属或金属合金材料制成金属箔，粘接在聚酯薄膜上制成电阻电路，然后涂上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，因此可以根据不同的单位面积工作电压和功率要求，选择不同的金属加热材料，设计不同的电阻电路。不同的金属材料也会直接影响加热器的性能(如抗氧化性)和成本。

二、金属电热膜与油墨电热膜的比较

1.发热体老化的比较

金属只有氧化问题，没有老化问题。ILO陆毅电热膜的金属加热器复合在阻燃膜中间，处于真空状态，金属加热器在运行过程中不会氧化。ILO陆毅电热膜采用阻燃聚酯薄膜，耐老化50年，阻燃氧指数> 34%。所以正常运行可以达到50年。

聚合物油墨中加入碳基导电成分。碳基颗粒长时间受热容易聚集、分解、开裂。发热元件容易老化，电阻不稳定或无法恢复，影响使用寿命和安全性。

2.自限温度特性比较(PTC特性)

金属本身具有自限温特性，即温度升高，电阻增大，功率本身降低，温升受限。ILO陆毅牌电热膜在原有金属特性的基础上增加了正温度系数高的金属离子，大大提高了自限温特性。这一特点也体现在金属电热膜在常温下温升比油墨导热电热膜快，达到常温后功率下降。

油墨导热体本身没有自限性温度特性(加热器电阻增大后必须恢复初始值)。如果加入化学合成的聚合物自限温材料，可以在短时间内获得良好的效果。然而，长时间运行后，油墨老化，自限温度特性降低，导致产品性能不稳定。

3.抗电磁特性比较

金属电热膜采用两根导线平行缠绕的布线方式，使相邻两根导线通过反向电流，相互抵消两根导线之间的电磁辐射，从而大大降低或消除电磁辐射强度。

墨电热膜引线为并联方式，电流方向相同，电磁辐射较大。

4.载流带与发热元件电接触性能的比较

ILO陆毅金属电热膜导电加热器与载流条为同一种金属，接触电阻小，电气性能好，无发热和火花现象，长时间运行无质量问题。

墨水电热膜使用添加到聚合物墨水中的碳基导电成分制成发热体，与金属载流条接触时电阻非常高，导致电器连接性能差，接触点发热，长时间工作时出现电火花现象，存在安全隐患。

5.生产流程比较

金属电热膜利用等电位原理形成矩阵网络布线方式，生产工艺先进，技术水平高，可根据客户要求的技术指标制造，受到了社会各界的广泛关注。

油墨电热膜是一种生产工艺简单的传统浆料加工技术，目前仅用于建筑采暖领域。

6.产品升级比较

随着科技进步的步伐越来越快，新产品和新工艺层出不穷，经销商和用户都将从日常生活中受益。

ILO陆毅金属电热膜从法国进口，可为商业、工业、机构和科学行业的任何应用提供最广泛的辐射加热解决方案。其产品已在汽车、铁路、医疗和建筑行业得到广泛认可。截至目前，已为庞巴迪、阿尔斯通、博乐、大西洋、阿尔及尔、卡莱尔、PILOTE等全球多家知名企业提供服务。

油墨电热膜的生产工艺或产品是“进口产品”，由于受热材料的限制，发热量会逐年下降。

7.环境保护特性比较

金属电热膜发热元件为金属，无有害气体排放。

油墨电热膜采用高分子材料，生产过程中配有化学溶剂，加热时会释放一些不良气体。