[RU]

В настоящем изобретении раскрыт толстопленочный элемент с высокой теплопроводностью с обеих сторон, который включает носитель, толстопленочное покрытие, нанесенное на носитель, и защитный слой, нанесенный на покрытие; толстопленочное покрытие представляет собой нагревательный материал, и нагрев осуществляется путем электрического нагрева, причем носитель, толстопленочное покрытие и защитный слой выбирают из материалов, удовлетворяющих следующим неравенствам: Q ₂ ≥Q ₃ ; Q ₂ ≥Q ₁ ; и Q ₁ =a ×Q ₃ , Q ₂ =b ×Q ₁ , Q ₂ =c ×Q ₃ ; and 0,1 ≤a ≤150, 1 ≤b ≤2500, 100 ≤c ≤10000; Толстопленочный элемент по настоящему изобретению имеет обе стороны с высокой теплопроводностью, с одинаковой интенсивностью тепловыделения с обеих сторон, тем самым улучшая эффективность теплопередачи продукта; он может быть использован в продуктах, требующих использования продуктов с высокой теплопроводностью с обеих сторон, и в значительной степени удовлетворяет рыночный спрос на многофункциональные нагревательные продукты.

(57) Реферат / Формула:

В настоящем изобретении раскрыт толстопленочный элемент с высокой теплопроводностью с обеих сторон, который включает носитель, толстопленочное покрытие, нанесенное на носитель, и защитный слой, нанесенный на покрытие; толстопленочное покрытие представляет собой нагревательный материал, и нагрев осуществляется путем электрического нагрева, причем носитель, толстопленочное покрытие и защитный слой выбирают из материалов, удовлетворяющих следующим неравенствам: Q ₂ ≥Q ₃ ; Q ₂ ≥Q ₁ ; и Q ₁ =a ×Q ₃ , Q ₂ =b ×Q ₁ , Q ₂ =c ×Q ₃ ; and 0,1 ≤a ≤150, 1 ≤b ≤2500, 100 ≤c ≤10000; Толстопленочный элемент по настоящему изобретению имеет обе стороны с высокой теплопроводностью, с одинаковой интенсивностью тепловыделения с обеих сторон, тем самым улучшая эффективность теплопередачи продукта; он может быть использован в продуктах, требующих использования продуктов с высокой теплопроводностью с обеих сторон, и в значительной степени удовлетворяет рыночный спрос на многофункциональные нагревательные продукты.

---

Евразийское
патентное
ведомство
(21) 201790670 (13) A1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2019.04.30
(22) Дата подачи заявки 2016.03.26
(51) Int. Cl. H05B 3/18 (2006.01)
(54)
ТОЛСТОПЛЕНОЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ВЫСОКОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ С ОБЕИХ СТОРОН
(31) (32) (33)
(86) (87) (71)
201610013179.3
2016.01.06
PCT/CN2016/077443 WO 2017/117873 2017.07.13 Заявитель: ГЮАНГДОНГ ФЛЕКСВАРМ АДВАНСЕД МАТЕРИАЛС ЕНД ТЕХНОЛОГИ КО., ЛТД. (CN)
(72) Изобретатель:
Хан Вейкон (CN)
(74) Представитель:
Рыбина Н.А. (RU) (57) В настоящем изобретении раскрыт толстопленочный элемент с высокой теплопроводностью с обеих сторон, который включает носитель, толстопленочное покрытие, нанесенное на носитель, и защитный слой, нанесенный на покрытие; толстопленочное покрытие представляет собой нагревательный материал, и нагрев осуществляется путем электрического нагрева, причем носитель, толстопленочное покрытие и защитный слой выбирают из материалов, удовлетворяющих следующим неравенствам: СЬ> СЬ; Cb> Qb и Qi=axCb, Q2=bxQb СЬ=схСЬ; and 0,1 ТОЛСТОПЛЕНОЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ВЫСОКОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ С ОБЕИХ
СТОРОН
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к области толстых пленок, и более конкретно, к
толстопленочному элементу с высокой теплопроводностью с обеих сторон.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ [0002] Толстопленочные нагревательные элементы относятся к нагревательным элементам, в которых на подложку наносится толстая пленка экзотермического материала, и которые вырабатывает тепло при подаче питания. Обычные методы нагрева включают использование греющих трубок с электроподогревом и нагрев с положительным температурным коэффициентом (ПТК) (сопротивления). Нагревательный элемент типа греющей трубки с электроподогревом использует металлическую трубку в качестве наружного корпуса и имеет распределенную по металлической трубке нагревательную ленту спиральной формы из никеля-хрома или железа-хрома, и свободное пространство, заполненное магнезитовым оксидным клинкером с прекрасной теплопроводностью и изолирующими свойствами, и оба конца герметизированы с помощью силикагеля; метод нагрева с ПТК использует керамику в качестве экзотермического материала. При использовании как греющих трубок с электроподогревом, так и нагрева с ПТК, проводится непрямой нагрев с низким тепловым кпд, а конструкция громоздкая и имеет большие размеры. Кроме того, принимая во внимание вопросы охраны окружающей среды, эти два вида нагревателей легко загрязняются и сложны в очистке после многократного нагрева. Кроме того, ПТК-нагреватели содержат опасные вещества, такие как свинец и т.д., и легко окисляются со снижением мощности и сокращением срока службы.
[0003] Заявка Китая CN201210320614.9 раскрывает нагревательную трубу из
алюминиевого сплава для нагрева с помощью толстой пленки, которая включает тело нагревательной трубы и толстопленочную нагревательную пластину; на боковой поверхности тела нагревательной трубы выполнен установочный паз, направленный радиально внутрь; толстопленочная нагревательная пластина вставляется в установочный паз; тело нагревательной трубы имеет сквозные отверстия по обе стороны от установочного паза, проходящие в продольном направлении по телу нагревательной трубы. Нагревательная труба из алюминиевого сплава имеет такое строение, чтобы толстпленочный нагревательный контур на толстопленочной монтажной плате наносится с помощью печати на керамическую подложку или подложку из другого изолирующего материала, кроме того, толстопленочная монтажная
плата покрыта еще одним слоем изолирующего материала, таким образом, поверхность толстопленочной монтажной платы в целом заизолирована.
[0004] Заявка Китая CN201010110037.1 раскрывает толстопленочное нагревательное
устройство с функцией защиты от сухого горения (dry burning protection function), содержащее
толстпленочный нагреватель для электрического нагрева, приспособление для электрического
подключения, установленное на толстпленочном нагревателе для обеспечения соединения
толстпленочного нагревателя с внешними компонентами, и защитное устройство против сухого
горения, установленное на толстпленочном нагревателе; приспособление для электрического
подключения и защитное устройство против сухого горения образуют цельные компоненты
(whole components), и защитное устройство против сухого горения содержит по меньшей мере
одно электрическое защитное устройство против сухого горения, электрически связанное с
цепью управления, и одно механическое защитное устройство против сухого горения.
[0005] Хотя нагревательные элементы постепенно стали применяться в области бытовых
электроприборов, нагревательные тела толстопленочных элементов, упомянутых выше, прикреплены к электроприборам, и в настоящее время имеется незначительное количество независимых компонентов. На данный момент существует небольшое число толстопленочных элементов с высокой теплопроводностью с обеих сторон, используемых в быту и в производственной сфере и реализующих функцию двухстороннего равномерного нагрева.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Для решения вышеупомянутых проблем, настоящее изобретение предлагает
толстопленочный элемент с высокой теплопроводностью с обеих сторон, обладающий преимуществами малого объема, высокой эффективности, экологической безопасности, высоких характеристик безопасности и большого срока службы.
[0007] Понятие толстой пленки в настоящем изобретении представляет собой термин,
сравниваемый с тонкой пленкой. Толстая пленка представляет собой слой пленки толщиной от
нескольких микрон до десятков микрон, сформованный методами печати и спекания на
носителе, материал, используемый для изготовления слоя пленки, представляет собой материал
толстой пленки, и покрытие, изготовленное из толстой пленки, называется толстопленочным
покрытием. Толстопленочный нагревательный элемент обладает преимуществами высокой
плотности потока энергии, высокой скорости нагрева, высокой рабочей температуры, высокой
скорости теплообразования, высокой механической прочности, малого объема, простоты
установки, равномерного температурного поля нагрева, большого срока службы, экономии
энергии и экологической безопасности, и прекрасных характеристик безопасности.
[0008] Толстопленочный элемент с высокой теплопроводностью с обеих сторон по
настоящему изобретению включает носитель, толстопленочное покрытие, нанесенное на
носитель, и защитный слои, нанесенный на покрытие; толстопленочное покрытие представляет собой нагревательный материал, и нагрев осуществляется путем электрического нагрева, причем носитель, толстопленочное покрытие и защитный слой выбирают из материалов, удовлетворяющих следующим неравенствам:
Q2 > Qs, Q2 > Qi,
nQi=axQ3 > Q2=b> Q2=cxQ3; и0,1 <а <150 > l 100 Ti-T0
T2-T0
где Qi рассчитывается по формуле: Q1 = XXA
Q2 рассчитывается по формуле: Q2 = Я2Л ,
T -T
Q3 рассчитывается по формуле: Q3 = A3A 3 °,
T2 ^ Тминимальной точки плавления защитного слоя-, Т2 ^ Тминималъной точки плавления носителя,
Т0 < 25 °С;
где Qi обозначает интенсивность теплопередачи защитного слоя; Q2 обозначает интенсивность тепловыделения толстопленочного покрытия; Q3 обозначает интенсивность теплопередачи носителя;
Xi обозначает коэффициент теплопроводности защитного слоя; Х2 обозначает коэффициент теплопроводности толстопленочного покрытия; A3 обозначает коэффициент теплопроводности носителя;
А обозначает площадь контакта толстопленочного покрытия и защитного слоя или носителя; bi обозначает толщину защитного слоя; Ъг обозначает толщину толстопленочного покрытия; Ьз обозначает толщину носителя;
То обозначает начальную температуру толстопленочного нагревательного элемента; Ti обозначает температуру поверхности защитного слоя; Т2 обозначает температуру нагрева толстопленочного покрытия; Тз обозначает температуру поверхности носителя; Ьг < 50 мкм;
Ьз> Ь> 1, t> i < 1 мм, Ьз> 1 мм;
ТМинимальной точки плавления носителя^^25 С.
[0009] Защитный слой представляет собой покрытие из диэлектрического слоя,
нанесенное на толстопленочное покрытие с помощью печати или спекания, и площадь защитного слоя больше площади толстопленочного покрытия.
[0010] Носитель представляет собой диэлектрический слой, несущий толстопленочное
покрытие, толстопленочное покрытие наносят на носитель с помощью печати или спекания.
[ООН] Коэффициент теплопроводности относится к теплопередаче материала толщиной
один метр, при разнице температур на боковых поверхностях 1 кельвин (К, °С), через площадь, равную одному квадратному метру (1 м2), за одну секунду (1 с) в условиях стабильной теплопередачи, единицей измерения коэффициента теплопроводности является ватт/(метр-градус) (W/(m K)), и кельвины могут быть заменены на °С).
[0012] Защитный слой, толстопленочное покрытие и носитель плотно прилегают друг к
другу на участках толстопленочных нагревательных элементов, подвергаемых электрическому
нагреву, и оба конца толстопленочного покрытия присоединены к внешним электродам; при
подаче питания на толстопленочное покрытие оно нагревается и становится горячим после
превращения электрической энергии в тепловую энергию; интенсивность тепловыделения
т - т
толстопленочного покрытия можно рассчитать как Q2 = Л2А --- по коэффициенту
теплопроводности, площади контакта, начальной температуре, температуре нагрева и толщине
толстопленочного покрытия, где Тг обозначает температуру нагрева толстой пленки.
[0013] Настоящее изобретение характеризуется тем, что обе стороны толстопленочного
элемента имеют высокую теплопроводность, причем интенсивность тепловыделения защитного слоя, толстопленочного покрытия и носителя должны удовлетворять следующим требованиям: [0014] (1). интенсивности теплопередачи защитного слоя и толстопленочного покрытия должны соответствовать следующей формуле: Ол=ахОз, где 0,1 <а <150; для толстопленочных элементов, удовлетворяющих вышеуказанному неравенству,, защитный слой и носитель толстопленочного нагревательного элемента обладают равномерной греющей способностью, что позволяет избежать чрезмерно быстрого повышения температуры с одной стороны толстопленочного элемента и чрезмерно медленного повышения температуры с другой его стороны, и не допустить неравномерного нагрева с обеих сторон, что не даст возможности обеспечить достижение технического эффекта настоящего изобретения;
[0015] (2). интенсивность тепловыделения толстопленочного покрытия и интенсивность теплопередачи защитного слоя должны соответствовать следующей формуле: Q2^(?i, и Q2=bxQi, где 1 <Ь <2500; если интенсивность тепловыделения толстопленочного покрытия намного выше, чем защитного слоя, то расчетное непрерывно вырабатываемое (continually calculated) тепло толстопленочного покрытия не может быть отведено, так что температура толстопленочного покрытия будет продолжать возрастать, и когда она поднимется выше минимальной точки плавления защитного слоя, защитный слой начинает плавиться или даже гореть, что разрушает структуру защитного слоя или носителя, тем самым приводя к разрушению толстопленочных нагревательных элементов;
[0016] (3). интенсивность тепловыделения толстопленочного покрытия и интенсивность
теплопередачи носителя должны соответствовать следующей формуле: Q2 > Q3, и Q2=cxQ3,
100 <с <10000, если интенсивность тепловыделения толстопленочного покрытия значительно выше интенсивности теплопередачи носителя, то расчетное непрерывно вырабатываемое тепло толстопленочного покрытия не может быть отведено, так что температура толстопленочного покрытия будет продолжать возрастать, и когда она поднимется выше минимальной точки плавления защитного слоя, защитный слой начинает плавиться или даже гореть, что разрушает структуру защитного слоя или носителя, тем самым приводя к разрушению толстопленочных нагревательных элементов.
(4). температура нагрева толстопленочного покрытия не может быть выше минимальной точки плавления защитного слоя или носителя, нужно, чтобы она удовлетворяла
Требованиям. 7~2 ^ Тминимальной точки плавления защитного слоя И 7~2 Тминимальной точки плавления носителя, И
нужно избегать чрезмерно высокой температуры нагрева, которая может разрушить толстопленочные нагревательные элементы.
[0017] Когда вышеупомянутые требования выполняются, интенсивность теплопередачи
защитного слоя и носителя определяется свойствами материала и толстопленочного
нагревательного элемента. Формула для расчета интенсивности теплопередачи защитного слоя
Т - т
имеет вид Q1 = ХХА ---, где Ai обозначает коэффициент теплопроводности защитного слоя,
измеряемый в Вт/(м"К), который определяется свойствами материала полученного защитного слоя; bi обозначает толщину защитного слоя, которая определяется технологией изготовления и требованиям к толстопленочным нагревательным элементам; Ti обозначает температуру поверхности защитного слоя, которая определяется свойствами толстопленочных нагревательных элементов.
[0018] Для расчета интенсивности теплопередачи носителя используется формула
т - т
Q3 = Л3А ---, где Аз обозначает коэффициент теплопроводности носителя, измеряемый в
Вт/(м"К), который определяется свойствами полученного материала носителя; сЬ обозначает
толщину носителя, которая определяется технологией изготовления и требованиям к
толстопленочным нагревательным элементам; Тз обозначает температуру поверхности носителя,
которая определяется свойствами толстопленочных нагревательных элементов;
[0019] Предпочтительно, носитель и толстопленочное покрытие соединены с помощью
печати или спекания, толстопленочное покрытие и защитный слой соединены с помощью печати или спекания.
[0020] Предпочтительно, носитель и защитный слой в области, не имеющей толстопленочного покрытия, соединены методами печати или спекания.
[0021] Предпочтительно, носитель включает полиимид, органический изолирующий
материал, неорганический изолирующий материал, керамику, стеклокерамику, кварц, кристаллический материал (crystal) и камень.
[0022] Предпочтительно, толстопленочное покрытие представляет собой один или несколько материалов, выбранных из серебра, платины, палладия (Pd), оксида палладия, золота или редкоземельных материалов.
[0023] Предпочтительно, защитный слой получают из одного или нескольких материалов, выбранных из полиэфира, полиимида или полиэтиленимида (PEI), керамики, силикагеля, асбеста, материала микарекс (micarex).
[0024] Предпочтительно, площадь толстопленочного покрытия меньше или равна
площади защитного слоя или носителя.
[0025] Настоящее изобретение также предлагает использование толстопленочных элементов, которые используются в продуктах с двухсторонним нагревом.
[0026] Настоящее изобретение обеспечивает следующие положительные результаты:
[0027] (1). Толстопленочный элемент, раскрытый в настоящем изобретении, имеет обе
стороны с высокой теплопроводностью с одинаковой интенсивностью тепловыделения с обеих сторон, что повышает эффективность теплопередачи продукта;
[0028] (2). Трехслойная структура толстопленочного элемента, раскрытого в настоящем
изобретении, может быть связана напрямую с помощью печати или спекания, и толстопленочное покрытие будет нагревать защитный слой непосредственно, улучшая тем самым эффективность теплопроводности; кроме того, защитный слой по настоящему изобретению наносится на толстопленочное покрытие, что позволяет избежать проблемы утечки тока при подаче питания на толстопленочное покрытие и улучшить характеристики безопасности;
[0029] (3). Толстопленочный элемент по настоящему изобретению может быть
использован в продуктах, требующих изделий с высокой теплопроводностью с обеих сторон, что в значительной степени удовлетворит рыночный спрос на многофункциональные нагревательные продукты;
[0030] (4). Толстопленочный нагревательный элемент по настоящему изобретению
генерирует тепло с помощью толстопленочного покрытия. Толщина толстопленочного покрытия находится в микронном диапазоне значений (under the scope of micron level), поэтому оно будет вырабатывать тепло равномерно после подачи электропитания, и толстопленочный элемент имеет большой срок службы.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ [0031] Настоящее изобретение будет далее описано более конкретно со ссылками на следующие варианты реализации. Следует отметить, что приведенное далее описание предпочтительных вариантов реализации данного изобретения представлено тут только в целях иллюстрации и описания. Оно не должно рассматриваться как исчерпывающее или ограниченное конкретной раскрытой формой.
[0032] Настоящее изобретение раскрывает толстопленочный элемент с высокой
теплопроводностью с обеих сторон по настоящему изобретению, содержащий носитель, толстопленочное покрытие, нанесенное на носитель, и защитный слой, нанесенный на покрытие; толстопленочное покрытие представляет собой нагревательный материал, и нагрев осуществляется путем электрического нагрева, причем носитель, толстопленочное покрытие и защитный слой выбирают из материалов, удовлетворяющих следующим неравенствам:
Q2 > Qs, Q2 > Qi,
T2-T0
nQi=axQ3 > Q2=bxQi > Q2=cxQ3; и0,1 <а <150 > l 100 Q3 рассчитывается по формуле: Q3 = X3A^-
T-2 ^ Т-Минимальной точки плавления защитного слоя, Т-2 ^ Т-Минимальной точки плавления носителя,
Т0 < 25 °С;
Ьг обозначает толщину толстопленочного покрытия, Ъг < 50 мкм;
bi обозначает толщину защитного слоя; Ьз обозначает толщину носителя, Ьз> Ьх, bi < 1 мм, Ьз> 1 мм;
ТМинимальной точки плавления носителя^^25 С.
[0033] В следующих вариантах реализации представлены 20 толстопленочных
элементов, изготовленных заявителем, и все полученные материалы защитного слоя, толстопленочного покрытия и носителя 20 перечисленных толстопленочных элементов удовлетворяют вышеуказанным неравенствам, конкретный (concrete) способ получения и рецептура описаны далее: [0034] Пример
[0035] Выбирают серебряную пасту с коэффициентом теплопроводности А2 для
получения толстопленочного покрытия, выбирают полиимид с коэффициентом теплопроводности Хз для получения носителя, и выбирают полиимид с коэффициентом теплопроводности для получения защитного слоя, такие трехслойные структуры связывают путем спекания; площадь полученного толстопленочного покрытия равна А2, толщина составляет Ь2; площадь защитного слоя равна Ai, толщина составляет bi; площадь носителя равна A3, толщина составляет Ьз.
[0036] Подключают питание от внешнего источника постоянного тока и подают питание
на толстопленочное покрытие, толстая пленка начинает нагреваться; когда нагрев
стабилизируется, измеряют температуру поверхности защитного слоя и носителя, и
температуру нагрева толстопленочного покрытия в состоянии стабильного нагрева;
рассчитывают интенсивность теплопередачи защитного слоя и носителя, и интенсивность
т - т
тепловыделения толстопленочного покрытия по следующим формулам: Q1=X1A--- ' Q2 = Х2А^ > Q3 = Л3АТ-^.
[0037] В таблицах 1-4 описаны 20 толстопленочных элементов, изготовленных
заявителем, подвергнутых омическому нагреву в течение 2 минут, причем проводят измерения и получают перечисленные рабочие характеристики (коэффициент теплопроводности, температура поверхности) в соответствии с национальными стандартами, а толщина, площадь контакта, начальная температура должны быть измерены до нагревания.
[0038] В Таблице 1 ниже приведены рабочие характеристики защитного слоя
толстопленочного элемента, измеренные в Примерах 1-20:
Пример 7
7,2
350
Пример 8
7,2
350
Пример 9
7,2
100
350
Пример 10
7,2
100
350
Пример 11
7,2
200
350
Пример 12
7,2
200
350
Пример 13
7,2
300
350
Пример 14
7,2
300
350
Пример 15
7,2
400
350
Пример 16
7,2
400
350
Пример 17
7,2
500
101
350
Пример 18
7,2
500
350
Пример 19
7,2
600
350
Пример 20
7,2
600
350
[0039] В Таблице 2 ниже приведены рабочие характеристики толстопленочного
покрытия толстопленочного элемента, измеренные в Примерах 1-20:
Пример 12
382
0,056
Пример 13
382
0,016
Пример 14
382
0,056
Пример 15
382
0,016
Пример 16
382
0,056
Пример 17
382
0,016
103
Пример 18
382
0,056
Пример 19
382
0,016
Пример 20
382
0,056
[0040] В Таблице 3 ниже приведены рабочие характеристики носителя
толстопленочного элемента, измеренные в Примерах 1-20:
Пример 17
7,2
350
Пример 18
7,2
350
Пример 19
7,2
350
Пример 20
7,2
350
[0041] В Таблице 4 приведены интенсивности теплопередачи, рассчитанные по рабочим
характеристикам, приведенным в Таблицах 1, 2 и 3. Рассчитывают интенсивность теплопередачи защитного слоя, толстопленочного покрытия и носителя по соотношениям (by ratio) для получения граничных условий для материалов, удовлетворяющих следующим уравнениям:
Q2 > Q^Qi > Qi, и Qi=axQ3, Q2=bxQi, Q2=cxQ3; где 0,1 <а <150, 1 <Ь <2500, 100 <с <10000.
Пример 17
17971,2
13621029
2995,2
757,937
4548
Пример 18
19353,6
14668800
2419,2
757,937
6063
Пример 19
13248
16869120
7948,8
1273,33
2122
1,6667
Пример 20
4032
9412480
4435,2
2334,44
2122
0,9091
Результаты, приведенные в Таблице 4, показывают, что все толстые пленки, полученные в Примерах 1 -20, удовлетворяют неравенствам, и обе стороны толстой пленки генерируют тепло равномерно, разница температур для двух сторон составляет менее 16 °С. Толстопленочный нагревательный элемент может разогреться до температуры выше 100 °С за 2 минуты после подачи электропитания, что показывает, что толстопленочный нагревательный элемент по настоящему изобретению имеет высокую эффективность тепловыделения.
[0042] В Таблицах 5-8 приведены рабочие характеристики толстопленочных элементов,
перечисленных в сравнительных примерах 1-3 по настоящему изобретению. Все рабочие характеристики определяли так же, как в Таблицах 1-4, и полученные данные приведены ниже:
Толстопленочное покрытие
Коэффициент теплопроводности Х2 (Вт/(м"К))
Толщина Ь2 (мкм)
Площадь Аг (м2)
Температура нагрева Тг (°С)
Начальная температура Т0(°С)
Сравнительный пример 1
382
0,016
103
Сравнительный пример 2
382
0,016
Сравнительный пример 3
382
0,016
[0043] Толстопленочные элементы по сравнительным примерам 1-3, представленные в
вышеуказанных таблицах, не удовлетворяют требованиям к материалу по настоящему изобретению при выборе материала и конструкции, и не удовлетворяют неравенствам по настоящему изобретению. После подачи питания, обе стороны толстой пленки не могут вырабатывать тепло равномерно, поэтому разница температур с двух сторон составляет более
40 °С. Это является результатом чрезмерно быстрого повышения температуры защитного слоя
и чрезмерно медленного повышения температуры носителя, что не соответствует требованиям
к толстопленочному элементу с высокой теплопроводностью с обеих сторон по настоящему
изобретению, и не соответствует требованиям к продукту по настоящему изобретению,
который демонстрирует интенсивность теплопередачи по настоящему изобретению
[0044] В соответствии с раскрытием сущности и идеи вышеуказанного описания
изобретения, квалифицированные специалисты в данной области техники по настоящему изобретению смогут внести изменения и модификации в вышеописанный вариант реализации, таким образом, объем настоящего изобретения не ограничен раскрытыми и описанными выше конкретными вариантами реализации, и все такие модификации и изменения настоящего изобретения не выходят за пределы объема настоящего изобретения, определяемого приложенной формулой изобретения. Кроме того, хотя в описании используются некоторые специфические термины, они используются в качестве пояснительного примера и не должны рассматриваться как ограничивающие каким-либо образом объем настоящего изобретения..
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Толстопленочный элемент с высокой теплопроводностью с обеих сторон, включающий носитель, толстопленочное покрытие, нанесенное на носитель и защитный слой, нанесенный на покрытие; толстопленочное покрытие представляет собой нагревательный материал, и нагрев осуществляется путем электрического нагрева, причем носитель, толстопленочное покрытие и защитный слой выбирают из материалов, удовлетворяющих следующим неравенствам:
Q2 > Qs, Q2 > Qi,
HQi=axQ3 > Q2=b> СЬ=схСЫ и0,1 <а <150 > l 100 <с <10000;
т - т
где Qi рассчитывается по формуле: Q± = ХХА 1 °,
Т -Т
Q2 рассчитывается по формуле: Q2 = Х2А 2 °,
Т -Т
Q3 рассчитывается по формуле: Q3 = Л3А 3 °,
Т-2 ^ Т-Минимальной точки плавления защитного слоя, Т-2 ^ Т-Минимальной точки плавления носителя,
Т0 < 25 °С;
где Qi обозначает интенсивность теплопередачи защитного слоя; Q2 обозначает интенсивность теплопередачи толстопленочного покрытия; Q3 обозначает интенсивность теплопередачи носителя;
Х\ обозначает коэффициент теплопроводности защитного слоя; Xi обозначает коэффициент теплопроводности толстопленочного покрытия; Хз обозначает коэффициент теплопроводности носителя;
А обозначает площадь контакта толстопленочного покрытия и защитного слоя или носителя;
bi обозначает толщину защитного слоя; Ьг обозначает толщину толстопленочного покрытия; Ьз обозначает толщину носителя;
То обозначает начальную температуру толстопленочного нагревательного элемента; Ti обозначает температуру поверхности защитного слоя; Т2 обозначает температуру нагрева толстопленочного покрытия; Тз обозначает температуру поверхности носителя; Ьг < 50 мкм;
b3> bi, bi < 1 мм, Ьз> 1 мм;
Тминимальной точки плавления носителя ^"25 С.
2. Толстопленочный элемент по п. 1, отличающийся тем, что носитель и
толстопленочное покрытие соединены с помощью печати или спекания, толстопленочное
покрытие и защитный слой соединены с помощью печати или спекания.
3. Толстопленочный элемент по п. 2, отличающийся тем, что носитель и защитный слой в области без толстопленочного покрытия соединены с помощью печати или спекания.
4. Толстопленочный элемент по п. 1, отличающийся тем, что носитель включает полиимид, органический изолирующий материал, неорганический изолирующий материал, керамику, стеклокерамику, кварц, кристаллический материал (crystal) и камень.
5. Толстопленочный элемент по п. 1, отличающийся тем, что толстопленочное покрытие представляет собой один или несколько материалов, выбранных из серебра, платины, палладия (Pd), оксида палладия, золота или редкоземельных материалов.
6. Толстопленочный элемент по п. 1, отличающийся тем, что защитный слой получают из одного или нескольких материалов, выбранных из полиэфира, полиимида или полиэтиленимида (PEI), керамики, силикагеля, асбеста, материала микарекс (micarex).
7. Толстопленочный элемент по п. 1, отличающийся тем, что площадь толстопленочного покрытия меньше или равна площади защитного слоя или носителя.
8. Использование толстопленочного нагревательного элемента в продуктах с двухсторонним нагревом.