【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电加热膜的，具体涉及一种具有复合导电层的电加热膜及其制备方法。
技术介绍
1、电加热膜的导电层在外加电场的作用下产生热量，完成电能转化为热能的过程。电加热膜广泛应用于柔性电子器件(如柔性传感器、可穿戴设备)、生物医学传感器(如生物监测和诊断)、光电领域(光学器件、光伏器件)、近红外领域(安防、传感器、成像系统加热器件)以及高性能能源储存设备(如超级电容器和锂离子电池)等领域，具有广阔的市场前景和商业应用潜力。
2、但是，基于传统的电加热膜材料的选择和制造工艺，目前的电加热膜在加热均匀性、能耗及红外透过率方面存在诸多的不足。尤其是在寿命上，由于电加热膜在工作时会产生高温，长时间的高温环境会加速材料的老化、变形甚至破裂，从而影响到使用寿命。
3、随着科技的进步，电加热膜应用日益广泛，电加热膜所在耐久性、结构稳定性和能耗性上面临着一定的挑战。因此，如何提供一种高质量的电加热膜及其制备方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决所述现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有复合导电层的电加热膜及其制备方法，通过对电加热膜的结构设计，提高电加热膜的耐久性、结构稳定性和电导率，提高电加热膜的整体质量。
2、本专利技术所要达到的技术效果通过以下技术方面来实现：
3、第一方面，本专利技术提供一种具有复合导电层的电加热膜，包括
4、包括基材，所述基材上依次叠加设有金属格栅导电层、硫属化合物导电层和电极层；p>
5、所述硫属化合物导电层由微晶硫属化合物的形成。
6、在一些实施例中，所述基材选自长波带通玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
7、在一些实施例中，所述金属格栅导电层包括金属线，所述金属线交叉形成网格单元，所述网格单元为正六边形凹槽，所述网格单元内径对角线长度为200～400μm,所述网格单元深度为0.3～2μm，所述金属线宽为2～8μm，有利于进一步确保电流在电加热膜上的均匀分布，避免传统电加热膜常见的加热不均匀问题；正六边形金属格栅通常具有较小的电阻值，因此，在相同的加热效果下，本专利技术的电加热膜能耗更低，更加节能环保；金属格栅导电层做正六边形网格状设计，是由于相比其他形状具有更高的填充效率。在相同面积下，六边形格栅可以更有效地区域覆盖，同时保持线条之间的间距相对较大，这有助于减少金属线条对光线的遮挡，从而提高透光率。六边形格栅的对称性也有助于光线的均匀分布，进一步减少光线散射和损失，提高透光性能。
8、在一些实施例中，所述电极层上还设有抗氧化层，所述抗氧化层的材料包括二氧化硅和氮化硅中的至少一种，所述抗氧化层的厚度为10～50nm。
9、第二方面，本专利技术还提供一种以上任一所述的具有复合导电层的电加热膜的制备方法，包括以下步骤：
10、s1.在基材上制备出与金属格栅相适配的光刻胶图案，将金属沉积在形成有光刻胶图案的基材上，刻蚀，得到覆盖有金属格栅导电层的基材，形成第一复合膜；
11、s2.将硫属化合物源与硫代乙酰胺或硫属化合物源与硒代乙酰胺混合得到硫属化合物混合凝胶，将硫属化合物混合凝胶涂布在金属格栅导电层上，形成硫属化合物薄膜层，得到具有硫属化合物薄膜层的基材，形成第二复合膜；
12、s3.将二复合膜进行依次进行干燥和微波加热，使硫属化合物薄膜层转变为硫属化合物导电层，得到具有硫属化合物导电层的基材，形成第三复合膜；
13、s4.在第三复合膜上丝印电极浆料形成电极层，获得具有复合导电层的电加热膜。
14、其中，硫属化合物是指含有硫族元素(硫、硒、碲元素的)化合物，主要包括：金属硫化物：如硫化锌(zns)、硫化镉(cds)、硫化铅(pbs)、二硫化钼(mos2)等。金属硒化物：例如硒化锌(znse)等。金属碲化物：如碲化镉(cdte)等)，可以为电加热膜提供良好的导电性。
15、在一些实施例中，在s1的步骤中，所述金属沉积采用磁控溅射技术，其中磁控溅射靶源功率为100～200w，镀膜时间10～30min，氩气流速20～40sccm，金属层沉积厚度约为0.3～2μm。
16、在一些实施例中，在s2的步骤中，制备所述硫属化合物混合凝胶包括：
17、分别制备0.01～0.1mol/l的硫属化合物源溶液和0.01～0.1mol/l的硫代乙酰胺溶液/硒代乙酰胺溶液；
18、将硫代乙酰胺溶液/硒代乙酰胺水溶液与硫属化合物源溶液混合，搅拌，得到硫属化合物混合溶液；
19、调节硫属化合物混合溶液的ph值为8～10，静置，得到硫属化合物混合凝胶。
20、在一些实施例中，在s2的步骤中，混合凝胶涂布形成的硫属化合物薄膜层厚度为1～10μm。
21、在一些实施例中，在s3的步骤中，基材b干燥后，置于100～120℃氮气氛围下同时进行微波加热，微波功率为50w～300w，加热时间为5～30min。
22、在一些实施例中，还包括：
23、s5.利用原子层沉积技术，在电极层上制备抗氧化层。
24、其中，制备抗氧化层的过程中，温度为100～150℃，等离子体功率为2000～3000w，气体流量为150～200sccm，反应时间为10～90min。
25、综上所述，本专利技术至少具有以下有益之处：
26、1、本专利技术提供的复合导电层的电加热膜，通过在金属格栅层上叠加硫属化合物导电层提高电加热膜的整体质量。其中，金属格栅有助于实现电加热膜上电流的均匀分布，实现均匀加热。硫属化合物具有良好的导电性，可以进一步提高整体的电导率，降低能耗，还可以提供更好的化学稳定性，保护金属格栅导电层免受氧化和腐蚀，从而进一步提高了电加热膜的耐用性，使得电加热膜能够在恶劣环境下长时间稳定运行，延长使用寿命。另外，硫属化合物导电层增强了金属格栅导电层与基材的附着力，提高器件的可靠性和稳定性。需要说明的是，金属格栅具有较好的抗弯折性，以柔性材料为基材可以用于制造柔性器件。除此以外，该方法制备得到的金属格栅导电层与传统电加热膜上的金属格栅相比，不容易有转折点或出现金属线与线有交叉点，因而具有加热均匀，透光率良好的效果。同时，传统电加热膜上形成格栅的金属丝直径大，一般直径的数量级在101-102微米，本专利技术提供的金属格栅导电层直径的数量级为100微米，光刻蚀刻制备整面均匀。
27、结合硫属化合物，使电加热膜导具备更好的柔性，适用于曲面或弯曲器件。在本申请中，硫属化合物导电层由微晶态硫属化合物形成。相比于晶体形态，微晶态结构中晶粒的尺寸较小且分布均匀，这有助于减少光的散射和吸收，提高材料的透明度。微晶态结构中存在大量的晶界和缺陷位点，这些可以提供额外的载流子，从而促进电子的自由运动，进一步提高导电性。在金属格栅导电层和硫属化合物导电层的配合下，电加热膜在加热均匀性、耐久性、结构稳定性、能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有复合导电层的电加热膜，其特征在于，包括基材，所述基材上依次叠加设有金属格栅导电层、硫属化合物导电层和电极层；
2.根据权利要求1所述的具有复合导电层的电加热膜，其特征在于，所述基材选自长波带通玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的具有复合导电层的电加热膜，其特征在于，所述金属格栅导电层包括金属线，所述金属线交叉形成网格单元，所述网格单元为正六边形凹槽，所述网格单元内径对角线长度为200～400μm,所述网格单元深度为0.3～2μm，所述金属线宽为2～8μm。
4.根据权利要求1所述的具有复合导电层的电加热膜，其特征在于，所述电极层上还设有抗氧化层，所述抗氧化层的材料包括二氧化硅和氮化硅中的至少一种，所述抗氧化层的厚度为10～50nm。
5.一种根据权利要求1-4任一所述的具有复合导电层的电加热膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的具有复合导电层的电加热膜的制备方法，其特征在于，在S1的步骤中，所述
7.根据权利要求5所述的具有复合导电层的电加热膜的制备方法，其特征在于，在S2的步骤中，制备所述硫属化合物混合凝胶包括：
8.根据权利要求5所述的具有复合导电层的电加热膜的制备方法，其特征在于，在S2的步骤中，硫属化合物混合凝胶涂布形成的硫属化合物薄膜层厚度为1～10μm。
9.根据权利要求5所述的具有复合导电层的电加热膜的制备方法，其特征在于，在S3的步骤中，基材B干燥后，置于100～120℃氮气氛围下同时进行微波加热，微波功率为50w～300w，加热时间为5～30min。
10.根据权利要求5所述的具有复合导电层的电加热膜的制备方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具有复合导电层的电加热膜，其特征在于，包括基材，所述基材上依次叠加设有金属格栅导电层、硫属化合物导电层和电极层；
2.根据权利要求1所述的具有复合导电层的电加热膜，其特征在于，所述基材选自长波带通玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的具有复合导电层的电加热膜，其特征在于，所述金属格栅导电层包括金属线，所述金属线交叉形成网格单元，所述网格单元为正六边形凹槽，所述网格单元内径对角线长度为200～400μm,所述网格单元深度为0.3～2μm，所述金属线宽为2～8μm。
4.根据权利要求1所述的具有复合导电层的电加热膜，其特征在于，所述电极层上还设有抗氧化层，所述抗氧化层的材料包括二氧化硅和氮化硅中的至少一种，所述抗氧化层的厚度为10～50nm。
5.一种根据权利要求1-4任一所述的具有复合导电层的电加热膜的制备方法，其特征在于，包括以下...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥英，
申请(专利权)人：深圳圣安技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。