[00316057]新型高端复合智能薄膜材料 —— 特种电热需求的完美解决方案

随着化石能源的逐渐枯竭，提高能源利用率已成为全世界应对的问题，电能的高效转化与利用一直倍受学术界和工业界关注。薄膜电热材料作为全新的电-热转化介质，是一种能够直接将电能高效转换成热能的面状发热体。然而，我国在特种电热膜关键技术的开发应用方面相对滞后，尤其是高温（200℃）阻燃型电热膜技术与先进国家相比存在差距。现有报道主要集中在聚合物基薄膜材料、浆料丝网印刷成膜，其柔性好但使用温度比较低，尤其是难以满足高温下稳定长效使用的使用要求；金属或导电金属氧化物膜服役温度高，但不易弯曲，且实际热效率偏低（高温时部分热能会以光的形式被浪费掉），在大角度扭曲、蜷曲等大变形下存在热分布不均匀等问题。 在节能减排、低碳环保等政策的大力推动下，尽管各式电热转化新材料层出不穷，但均存在一定的短板，如厚膜加热技术使用时一定要求与外界保持传热，且要求温度不能超过200˚C发热材料的热膨胀系数才能保证一致。目前市场上，电加热产品仍以传统金属丝、PCT材料为主，存在升温速率慢、能耗高、稳定性和安全性差的问题，已无法满足一些特种加热行业的需求，例如特种设备的电加热元件、军用直升机/无人机防除冰、风电叶片的高效除冰、智能可穿戴产品等。 针对上述问题，科研团队研发出一种新型柔性复合阻燃薄膜，厚度仅为30~200微米，密度是金属铜的1/12。利用自主规模化工艺和专用装备，结合了原位复合改性材料制备技术，有效解决了低电压能量高效转化、长期稳定服役的难题，从而弥补了传统加热材料的诸多不足。