一种多层涂覆加热膜及其制备工艺、应用

文档序号:739123 发布日期:2021-04-20 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 一种多层涂覆加热膜及其制备工艺、应用 (Multilayer coating heating film and preparation process and application thereof ) 是由 吴坤 温燕勤 于 2020-12-24 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种多层涂覆加热膜及其制备工艺、应用,属于汽车技术领域。本多层涂覆加热膜的制备工艺,所述的多层涂覆加热膜依次包括陶瓷层、碳基纤维层、电极层和导热胶层,本制备工艺包括以下步骤:S1、准备用于盛放冷却液或者润滑油的金属箱体零件;S2、通过涂覆工艺,使得陶瓷层牢固的附着在需加热的冷却液或者润滑油金属箱体底壳上;S3、通过涂覆工艺,使得碳基纤维均匀地粘接在陶瓷层上;S4、采用物理气相沉积镀膜的工艺,把金属靶材溅射到碳基纤维层或者陶瓷层上,形成电极层;S5、采用涂覆的工艺,把导热胶均匀的涂覆在电极层和碳基纤维层上,形成导热胶层。本发明可对机动车在寒冷冬季冷启动下冷却液或者润滑油预热。(The invention provides a multilayer coating heating film and a preparation process and application thereof, and belongs to the technical field of automobiles. The preparation process of the multilayer coating heating film comprises the following steps of: s1, preparing metal box parts for containing cooling liquid or lubricating oil; s2, firmly attaching the ceramic layer to a bottom shell of the metal box body of cooling liquid or lubricating oil to be heated through a coating process; s3, uniformly bonding the carbon-based fibers on the ceramic layer through a coating process; s4, sputtering a metal target material onto the carbon-based fiber layer or the ceramic layer by adopting a physical vapor deposition coating process to form an electrode layer; and S5, uniformly coating the heat-conducting glue on the electrode layer and the carbon-based fiber layer by adopting a coating process to form a heat-conducting glue layer. The invention can preheat the cooling liquid or lubricating oil when the motor vehicle is cold started in cold winter.)

一种多层涂覆加热膜及其制备工艺、应用

技术领域

本发明属于汽车技术领域,涉及一种加热膜,特别是一种多层涂覆加热膜及制备工艺、应用。

背景技术

寒冷的冬季车辆长时间停放在室外,由于室外温度较低,极易造成汽车发动机和变速箱冷却液和润滑油的流动性变差甚至凝固冻结,致使车辆启动困难或者无法启动,这对机动车辆的性能甚至工作寿命都会产生很大的影响。

目前国内外对于汽车冷却液和润滑油的预热基本上分为两种:局部预热和整体预热。局部预热主要在汽车内燃机和变速箱内外部安装电加热器,或者利用车载燃油加热器给特定部位加热,从而达到预热冷却液或者润滑油的目的。整体预热是通过加热器的工作对内燃机或者变速箱的整体包括进气管、冷却液、燃烧室、活塞和机油等进行预热,使得内燃机和变速箱低温启动性能进一步提高。

这些局部预热和整体加热,虽然可以达到预热的目的,但无一例外的都得增加加热装置或者元器件,普遍热效率不高,增加成本不说,也给车辆的安全性带来隐患。目前,市面上有各种各样的加热产品和方案,无论从经济性、节能高效,还是安全可靠性来说,都不是最佳的。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种多层涂覆加热膜的制备工艺,本发明所要解决的技术问题是如何实现多层涂覆加热膜的制备。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种多层涂覆加热膜的制备工艺,所述的多层涂覆加热膜依次包括陶瓷层、碳基纤维层、电极层和导热胶层,本制备工艺包括以下步骤:

S1、准备用于盛放冷却液或者润滑油的金属箱体零件,并进行清洗干燥处理,选择金属箱体底壳的内表面作为涂覆面;

S2、涂覆陶瓷层:通过涂覆工艺,使得陶瓷层牢固的附着在需加热的冷却液或者润滑油金属箱体底壳上,同时保证电绝缘性;

S3、涂覆碳基纤维层:通过涂覆工艺,使得碳基纤维均匀地粘接在陶瓷层上;

S4、镀膜电极层:采用物理气相沉积镀膜的工艺,把金属靶材溅射到碳基纤维层或者陶瓷层上,形成电极层;

S5、涂覆导热胶层:采用涂覆的工艺,把导热胶均匀的涂覆在电极层和碳基纤维层上,很好地包裹电极层和碳基纤维层,同时保证电绝缘性和导热性。

优选地,所述步骤S2中的陶瓷层在涂覆时采用了树脂粘合剂。通过树脂粘合剂增加了陶瓷层与金属箱体底壳之间的附着力。

优选地,所述步骤S3中的碳基纤维层在涂覆时采用了树脂粘合剂。通过树脂粘合剂增加了碳基纤维层与陶瓷层之间的附着力。

优选地,所述步骤S4中的金属靶材为铜或铝。

优选地,所述步骤S4中的电极层尺寸取决于电流的大小。

在本发明中,电极层由于采用的是物理气相沉积镀膜工艺,使得电极层具有高化学稳定性;该工艺对环境无不利影响,符合现代绿色制造的发展方向。

本发明的第二个目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种多层涂覆加热膜,本发明所要解决的技术问题是如何使机动车在寒冷冬季冷启动下冷却液或者润滑油加热。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种多层涂覆加热膜,如上任一方案所述的制备工艺制得。

本发明的第三个目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种多层涂覆加热膜的应用,本发明所要解决的技术问题是如何实现多层涂覆加热膜在汽车发动机及变速箱上的应用,以实现自动预热,并且根据温度自动启停。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种多层涂覆加热膜的应用,包括如上一方案提出的多层涂覆加热膜、以及温度传感器和控制器,所述的多层涂覆加热膜涂覆在发动机或变速箱的金属箱体底壳上,所述的温度传感器与控制器电连接,所述的控制器与多层涂覆加热膜电连接。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1、本发明通过多层涂覆加热膜的创新工艺,集成了发热材料于需加热冷却液或者润滑油的金属箱体零件上,使得内燃机和变速箱的冷却液或者润滑油加热变得简单、安全,对于冬季寒冷地区,车辆内燃机和变速箱预热不但保证了车辆的性能和工作寿命,也大大降低了因冷却液或者润滑油凝固冻结机动车冷启动造成的不安全隐患。

2、本发明中的陶瓷层在涂覆时采用了树脂粘合剂,从而大大改善了陶瓷的脆性,使得陶瓷层牢固地粘接在需加热的冷却液或者润滑油箱体底壳或者其他的结构件上。

3、本发明中的加热材料采用了碳基纤维,该材料通过涂覆的工艺附着在陶瓷层上,附着力强,安全可靠,由于碳基纤维的高效节能,用于冷却液或者润滑油加热,将大大降低汽车的能耗。

4、本发明通过物理气相沉积镀膜工艺将电极层(电极材料不限于铜、铝以及其他金属材料)镀在陶瓷层或者碳基纤维层上,由于采用的是物理气相沉积镀膜工艺,电极层与碳基纤维层完美的融合在一起,牢固而可靠,使得电极层具有高化学稳定性;该工艺对环境无不利影响,符合现代绿色制造的发展方向。

5、本发明中的导热胶层采用涂覆工艺,覆盖在碳基纤维层和电极层上,由于导热胶的良好电绝缘性,保证了多层涂覆加热膜的电安全性;由于导热胶的良好导热性,可以保证发热元件产生的热量有效地传递到需加热的冷却液或者润滑油液体里,还保证了夏季长时间工作的机动车的热量可以通过冷却液或者润滑油可以顺利地通过箱体底盒散发到空气里。

6、本发明提供了一体化的预热金属箱体底壳,再配合温度传感器和控制器,可以完全实现自动预热,并且根据温度自动启停,为冬季车辆的内燃机和变速箱提供了高效节能智能预热方案,对于冬季寒冷地区,车辆内燃机和变速箱预热不但保证了车辆的性能和工作寿命,也大大降低了因冷却液或者润滑油凝固冻结机动车冷启动造成的不安全隐患,该方案还可以用于其他对安全性较高的加热要求场合,适应性广。

附图说明

图1是本发明中金属箱体底壳的结构示意图;

图2是图1中A-A的剖视结构示意图;

图3是图2中B处的放大图。

图中,1、金属箱体底壳;2、陶瓷层;3、碳基纤维层;4、电极层;5、导热胶层。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。

如图1、2和3所示,一种多层涂覆加热膜的制备工艺,多层涂覆加热膜依次包括陶瓷层2、碳基纤维层3、电极层4和导热胶层5,本制备工艺包括以下步骤:

S1、准备用于盛放冷却液或者润滑油的金属箱体零件,并进行清洗干燥处理,选择金属箱体底壳1的内表面作为涂覆面;

S2、涂覆陶瓷层2:通过涂覆工艺,使得陶瓷层2牢固的附着在需加热的冷却液或者润滑油金属箱体底壳1上,同时保证电绝缘性;

S3、涂覆碳基纤维层3:通过涂覆工艺,使得碳基纤维均匀地粘接在陶瓷层2上;

S4、镀膜电极层4:采用物理气相沉积镀膜的工艺,把金属靶材溅射到碳基纤维层3或者陶瓷层2上,形成电极层4;

S5、涂覆导热胶层5:采用涂覆的工艺,把导热胶均匀的涂覆在电极层4和碳基纤维层3上,很好地包裹电极层4和碳基纤维层3,同时保证电绝缘性和导热性。

在步骤S2中,陶瓷层2在涂覆时采用了树脂粘合剂。改善陶瓷层2的脆性,通过树脂粘合剂增加了陶瓷层2与金属箱体底壳1之间的附着力,使得陶瓷层2牢固的附着在需加热的冷却液或者润滑油金属箱体底壳1上,同时陶瓷层2与金属箱体底壳1之间形成良好的电绝缘性。

在步骤S3中,碳基纤维层3在涂覆时采用了树脂粘合剂。通过树脂粘合剂增加了碳基纤维层3与陶瓷层2之间的附着力,使得碳基纤维层3牢固的附着在陶瓷层2上。

在步骤S4中,金属靶材不限于铜、铝以及其他金属材料,电极层4尺寸取决于电流的大小。电极层4由于采用的是物理气相沉积镀膜工艺,使得电极层4具有高化学稳定性;该工艺对环境无不利影响,符合现代绿色制造的发展方向。

在步骤S5中,由于导热胶的良好电绝缘性,保证了多层涂覆加热膜的电安全性;由于导热胶的良好导热性,可以保证发热元件产生的热量有效地传递到需加热的冷却液或者润滑油液体里。

如图3所示,一种多层涂覆加热膜,涂覆在需加热的冷却液或者润滑油金属箱体底壳1上,金属箱体底壳1一般为发动机箱体底壳或者变速箱箱体底壳,多层涂覆加热膜从里之外依次包括陶瓷层2、碳基纤维层3、电极层4和导热胶层5。

一种多层涂覆加热膜的应用,涂覆在需加热的冷却液或者润滑油金属箱体底壳1上的多层涂覆加热膜、以及温度传感器和控制器,金属箱体底壳1一般为发动机箱体底壳或者变速箱箱体底壳,多层涂覆加热膜从里之外依次包括陶瓷层2、碳基纤维层3、电极层4和导热胶层5,多层涂覆加热膜涂覆在发动机或变速箱的金属箱体底壳1上,温度传感器与控制器电连接,控制器与多层涂覆加热膜电连接。

本多层涂覆加热膜耐受高温,其中陶瓷层2与金属箱体底壳1间有良好的电绝缘性,最上层的导热胶层5具有较高的电绝缘性和导热性,多层涂覆加热膜良好的导热性和电绝缘性保证了使用的安全。由于该多层涂覆加热膜良好的导热性能,保证了夏季长时间工作的机动车的热量可以通过冷却液或者润滑油可以顺利地通过金属箱体底壳1散发到空气里。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、金属箱体底壳;2、陶瓷层;3、碳基纤维层;4、电极层;5、导热胶层等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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