加熱器件的制作方法

專利名稱：加熱器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種加熱器件，尤其涉及一種基于碳納米管的加熱器件。
背景技術：
加熱器件在人們的生產、生活、科研中起著重要的作用，被廣泛應用于真空加熱 器、紅外治療儀、電暖器等領域。2007年4月11日公告的公告號為CN2888786Y的中國專利申請揭示一種加熱器 件。請參見圖1，該加熱器件包括一石英支撐盤1，該石英支撐盤上設置有繞線孔陣列3 ； — 加熱絲4，該加熱絲4按照一定繞線規(guī)則穿過繞線孔陣列3繞至石英支撐盤1上；在石英支 撐盤1兩端邊緣對稱分布有兩個接線柱插孔2，加熱絲4端部在此與兩個電極5相連形成良 好的電接觸。該加熱器件中，石英支撐盤1上的加熱絲4相互串聯，所以石英支撐盤1上的 多個加熱單元必須同時工作，無法實現對物體的局部定點加熱。2005年11月17日公開的公開號為US20050252906A1的美國專利申請揭示一種 可局部定點加熱的加熱器件。請參見圖2，該加熱器件10包括一基底11 ；多個支撐墊12， 該多個支撐墊12設置于基底11上；以及多個加熱單元14，每個加熱單元14對應每個支撐 墊12設置于該基底11上。支撐墊12表面涂覆有絕緣材料層13，以使支撐墊12與加熱單 元14之間相互絕緣。該多個加熱單元14通過一導電體網絡16與一控制器電連接?？刂?器可以控制每個加熱單元獨立工作，所以該加熱器件可以實現對物體的局部定點加熱。然 而，所述加熱器件10中的加熱單元14通常采用導電陶瓷，導電玻璃或金屬等材料制作。這 些材料所制備的加熱單元14的密度較大，因此加熱器件10的重量較重，從而使該加熱器件 10在應用時難以滿足便攜的要求，其應用范圍受到限制。

發(fā)明內容
有鑒于此，確有必要提供一種質量較輕，應用范圍廣泛的加熱器件。一種加熱器件，其包括一絕緣基底；多個分別平行且等間隔設置于絕緣基底上 且相互交叉設置的行電極與列電極，多個由所述每兩個相鄰行電極與每兩個相鄰列電極相 互交叉設置而形成的網格，以及多個分別對應設置于網格中的加熱單元。所述行電極與列 電極之間電絕緣。每個加熱單元進一步包括間隔設置的一第二電極與一第一電極，以及一 加熱元件，該第一電極和第二電極分別與上述行電極與列電極電連接。該加熱元件包括一 碳納米管結構，且與第二電極電連接，并與第一電極間隔設置。相較于現有技術，所述的加熱器件中的加熱元件采用碳納米管結構，碳納米管結 構的密度較小，因此該加熱器件具有較輕的重量，可以廣泛應用于各種領域。


圖1為現有技術中的加熱器件的俯視圖。圖2為現有技術中可局部定點加熱的加熱器件的結構示意圖。
圖3為本發(fā)明第一實施例的加熱器件的俯視圖。圖4為沿圖3中IV-IV線的剖面圖。圖5為本發(fā)明第一實施例用作加熱元件的碳納米管拉膜結構的掃描電鏡照片。圖6為圖5中的碳納米管拉膜結構中的碳納米管片段的結構示意圖。圖7為本發(fā)明第一實施例用作加熱元件的非扭轉的碳納米管線的掃描電鏡照片。圖8為本發(fā)明第一實施例作為加熱元件的扭轉的碳納米管線的掃描電鏡照片。圖9為本發(fā)明第一實施例的加熱單元的掃描電鏡照片。
圖10為圖9的側面的掃描電鏡照片。圖11為本發(fā)明第一實施例的加熱器件中電流與溫度的特征曲線圖。圖12為本發(fā)明第一實施例的加熱器件的熱響應速度的曲線圖。圖13為本發(fā)明第二實施例的加熱器件俯視圖。圖14為沿圖13中XIV-XIV線的剖面圖。
具體實施例方式以下將結合附圖對本發(fā)明的加熱器件作進一步的詳細說明。請參閱圖3及圖4，本發(fā)明第一實施例提供一種加熱器件20，包括一絕緣基底202， 多個行電極204、多個列電極206以及多個加熱單元220。所述多個行電極204與多個列電 極206交叉設置于該絕緣基底202上。所述多個行電極204或多個列電極206相互平行間 隔設置。每兩個相鄰的行電極204與兩個相鄰的列電極206形成一網格214，且每個網格 214定位一個加熱單元220，即加熱單元220與網格214 —一對應。所述的絕緣基底202為一絕緣基板，如陶瓷基板、玻璃基板、樹脂基板及石英基板 等中的一種或多種。所述絕緣基底202的大小與厚度不限，本領域技術人員可以根據實際 需要，如根據加熱器件20的預定大小，設置絕緣基底202的尺寸。本實施例中，所述絕緣基 底202優(yōu)選為一石英基板，其厚度約1毫米，邊長為48毫米。所述多個行電極204與多個列電極206相互交叉設置，而且，在行電極204與列電 極206交叉處設置有一介質絕緣層216，該介質絕緣層216可確保行電極204與列電極206 之間電絕緣，以防止短路。多個行電極204或列電極206之間可以等間距設置，也可以不等 間距設置。優(yōu)選地，多個行電極204或列電極206之間等間距設置。所述行電極204與列 電極206為導電材料或涂有導電材料層的絕緣材料。本實施例中，該多個行電極204與多 個列電極206優(yōu)選為采用導電漿料印制的平面導電體，且該多個行電極204的行間距為50 微米 2厘米，多個列電極206的列間距為50微米 2厘米。該行電極204與列電極206 的寬度為30微米 100微米，厚度為10微米 50微米。本實施例中，該行電極204與列電 極206的交叉角度為10度到90度，優(yōu)選為90度。本實施例中，可通過絲網印刷法將導電漿 料印制于絕緣基底202上制備行電極204與列電極206。該導電漿料的成分包括金屬粉、低 熔點玻璃粉和粘結劑。其中，該金屬粉優(yōu)選為銀粉，該粘結劑優(yōu)選為松油醇或乙基纖維素。 該導電漿料中，金屬粉的重量比為50% 90%，低熔點玻璃粉的重量比為2% 10%，粘結 劑的重量比為8% 40%。所述多個加熱單元220分別一一對應設置于上述多個網格214中。可以理解，該 加熱單元220按照行列式排布形成一個加熱點陣列。每個加熱單元對應一個獨立的加熱點。每個加熱單元220包括一第一電極210，一第二電極212，以及一加熱元件208。該第一 電極210與第二電極212對應且絕緣間隔設置。每個網格214內的第一電極210和第二電 極212之間的距離不限，優(yōu)選地為10微米 2厘米。該加熱元件208設置于第一電極210 與第二電極212之間，且，分別與第一電極210以及第二電極212電連接。該加熱元件208 與絕緣基底202間隔設置，以免該加熱元件202發(fā)出的熱量被絕緣基底202吸收，影響加熱 元件208的熱響應速度。加熱元件208與絕緣基底202之間的距離不限，優(yōu)選地，加熱元件 208與絕緣基底202之間的距離為10微米 2厘米。本實施例中，同一行的加熱單元220 中的第一電極210與同一行電極204電連接，同一列的加熱單元220中的第二電極212與 同一列電極206電連接，加熱元件208與絕緣基底202之間的距離為1毫米。所述第二電極212與第一電極210為導電體，如金屬層等。該第一電極210可以 是行電極204的延伸部分，該第二電極212可以是列電極206的延伸部分。第一電極210 和行電極204可以一體成型，第二電極212和列電極206也可一體成型。本實施例中，該第 一電極210與第二電極212均為平面導電體，其尺寸由網格214的尺寸決定。該第一電極 210直接與行電極204電連接，該第二電極212直接與列電極206電連接。所述第一電極 210與第二電極212的長度為20微米 1. 5厘米，寬度為30微米 1厘米，厚度為10微 米 500微米。優(yōu)選地，所述第二電極212與第一電極210的長度為100微米 700微米， 寬度為50微米 500微米，厚度為20微米 100微米。本實施例中，該第一電極210與第 二電極212的材料為導電漿料，通過絲網印刷法印制于絕緣基底202上。該導電漿料的成 分與上述電極所用的導電漿料的成分相同。所述加熱元件208包括一碳納米管結構。該碳納米管結構為一自支撐結構。所謂 “自支撐結構”即該碳納米管結構無需通過一支撐體支撐，也能保持自身特定的形狀。該自 支撐結構的碳納米管結構包括多個碳納米管，該多個碳納米管通過范德華力相互吸引，從 而使碳納米管結構具有特定的形狀。所述碳納米管結構中的碳納米管包括單壁碳納米管、 雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或多種。所述單壁碳納米管的直徑為0. 5納米 50納米，所述雙壁碳納米管的直徑為1. 0納米 50納米，所述多壁碳納米管的直徑為1. 5 納米 50納米。該碳納米管結構為層狀或線狀結構。由于該碳納米管結構具有自支撐性， 在不通過支撐體支撐時仍可保持層狀或線狀結構。該碳納米管結構中碳納米管之間具有 大量間隙，從而使該碳納米管結構具有大量微孔。所述碳納米管結構的單位面積熱容小于 2X10—4焦耳每平方厘米開爾文。優(yōu)選地，所述碳納米管結構的單位面積熱容可以小于等于 1. 7X10—6焦耳每平方厘米開爾文。由于碳納米管的熱容較小，所以由該碳納米管結構構成 的加熱元件具有較快的熱響應速度，可用于對物體進行快速加熱。所述碳納米管結構包括至少一碳納米管膜、至少一碳納米管線狀結構或其組合。 所述碳納米管膜包括多個均勻分布的碳納米管。該碳納米管膜中的碳納米管有序排列或 無序排列。當碳納米管膜包括無序排列的碳納米管時，碳納米管相互纏繞；當碳納米管膜 包括有序排列的碳納米管時，碳納米管沿一個方向或者多個方向擇優(yōu)取向排列。當碳納米 管結構包括多 個碳納米管基本沿同一方向有序排列時，該多個碳納米管從第一電極向第二 電極延伸。具體地，該碳納米管膜可包括碳納米管絮化膜、碳納米管碾壓膜或碳納米管拉 膜。該碳納米管線狀結構包括至少一非扭轉的碳納米管線、至少一扭轉的碳納米管線或其 組合。當所述碳納米管線狀結構包括多根非扭轉的碳納米管線或扭轉的碳納米管線時，該非扭轉的碳納米管線或扭轉的碳納米管線可以相互平行呈一束狀結構，或相互扭轉呈一絞 線結構。
請參閱圖5及圖6，具體地，該碳納米管拉膜包括多個連續(xù)且定向排列的碳納米管 片段143。該多個碳納米管片段143通過范德華力首尾相連。每一碳納米管片段143包括多 個相互平行的碳納米管145，該多個相互平行的碳納米管145通過范德華力緊密結合。該碳 納米管片段143具有任意的寬度、厚度、均勻性及形狀。該碳納米管拉膜中的碳納米管145 沿同一方向擇優(yōu)取向排列?？梢岳斫?，在由多個碳納米管拉膜組成的碳納米管結構中，相鄰 兩個碳納米管拉膜中的碳納米管的排列方向有一夾角0，且0° ^ α <90°，從而使相鄰 兩層碳納米管拉膜中的碳納米管相互交叉組成一網狀結構，該網狀結構包括多個微孔，該 多個微孔均勻且規(guī)則分布于碳納米管結構中，其中，該微孔直徑為1納米 0.5微米。所述 碳納米管拉膜的厚度為0. 01微米 100微米。所述碳納米管拉膜可以通過拉取一碳納米 管陣列直接獲得。所述碳納米管拉膜的結構及其制備方法請參見范守善等人于2007年2 月9日申請的，于2008年8月13公開的第CN101239712A號中國公開專利申請“碳納米管 結構及其制備方法”，申請人清華大學，鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司。為節(jié)省篇幅， 僅引用于此，但上述申請所有技術揭露也應視為本發(fā)明申請技術揭露的一部分。所述碳納米管碾壓膜包括均勻分布的碳納米管。碳納米管沿同一方向擇優(yōu)取向排 列，碳納米管也可沿不同方向擇優(yōu)取向排列。優(yōu)選地，所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管平 行于碳納米管碾壓膜的表面。所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管相互交疊，且通過范德華 力相互吸引，緊密結合，使得該碳納米管碾壓膜具有很好的柔韌性，可以彎曲折疊成任意形 狀而不破裂。且由于碳納米管碾壓膜中的碳納米管之間通過范德華力相互吸引，緊密結合， 使碳納米管碾壓膜為一自支撐的結構，可無需基底支撐。所述碳納米管碾壓膜可通過碾壓 一碳納米管陣列獲得。所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管與形成碳納米管陣列的基底的表 面形成一夾角α，其中，α大于等于0度且小于等于15度α <15° )，該夾角α與 施加在碳納米管陣列上的壓力有關，壓力越大，該夾角越小。所述碳納米管碾壓膜的長度和 寬度不限。所述碾壓膜包括多個微孔結構，該微孔結構均勻且規(guī)則分布于碳納米管碾壓膜 中，其中微孔直徑為1納米 0. 5微米。所述碳納米管碾壓膜及其制備方法請參見范守善等 人于2007年6月1日申請的，于2008年12月3日公開的第CN101314464A號中國專利申 請“碳納米管薄膜的制備方法”，申請人清華大學，鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司。為 節(jié)省篇幅，僅引用于此，但上述申請所有技術揭露也應視為本發(fā)明申請技術揭露的一部分。所述碳納米管絮化膜的長度、寬度和厚度不限，可根據實際需要選擇。本發(fā)明實 施例提供的碳納米管絮化膜的長度為1 10厘米，寬度為1 10厘米，厚度為1微米 2毫米。所述碳納米管絮化膜包括相互纏繞的碳納米管，碳納米管的長度大于10微米。所 述碳納米管之間通過范德華力相互吸引、纏繞，形成網絡狀結構。所述碳納米管絮化膜中 的碳納米管均勻分布，無規(guī)則排列，使該碳納米管絮化膜各向同性，所述碳納米管絮化膜中 的碳納米管之間形成大量的微孔，微孔孔徑為1納米 0. 5微米。所述碳納米管絮化膜及 其制備方法請參見范守善等人于2007年4月13日申請的，于2008年10月15日公開的第 CN101284662A號中國專利申請“碳納米管薄膜的制備方法”，申請人清華大學，鴻富錦精 密工業(yè)(深圳)有限公司。為節(jié)省篇幅，僅引用于此，但上述申請所有技術揭露也應視為本 發(fā)明申請技術揭露的一部分。
請參閱圖7，該非扭轉的碳納米管線包括多個沿該非扭轉的碳納米管線長度方向 排列的碳納米管。具體地，該非扭轉的碳納米管線包括多個碳納米管片段，該多個碳納米管 片段通過范德華力首尾相連，每一碳納米管片段包括多個相互平行并通過范德華力緊密結 合的碳納米管。該碳納米管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該非扭轉的碳納米 管線長度不限，直徑為0. 5納米 100微米。非扭轉的碳納米管線為將碳納米管拉膜通過有 機溶劑處理得到。具體地，將有機溶劑浸潤所述碳納米管拉膜的整個表面，在揮發(fā)性有機溶 劑揮發(fā)時產生的表面張力的作用下，碳納米管拉膜中的相互平行的多個碳納米管通過范德 華力緊密結合，從而使碳納米管拉膜收縮為一非扭轉的碳納米管線。該有機溶劑為揮發(fā)性 有機溶劑，如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿，本實施例中采用乙醇。通過有機溶劑處理 的非扭轉的碳納米管線與未經有機溶劑處理的碳納米管膜相比，比表面積減小，粘性降低。所述扭轉的碳納米管線為采用一機械力將所述碳納米管拉膜兩端沿相反方向扭 轉獲得。請參閱圖8，該扭轉的碳納米管線包括多個繞該扭轉的碳納米管線軸向螺旋排列的 碳納米管。具體地，該扭轉的碳納米管線包括多個碳納米管片段，該多個碳納米管片段通過 范德華力首尾相連，每一碳納米管片段包括多個相互平行并通過范德華力緊密結合的碳納 米管。該碳納米管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該扭轉的碳納米管線長度不 限，直徑為0. 5納米 100微米。進一步地，可采用一揮發(fā)性有機溶劑處理該扭轉的碳納米 管線。在揮發(fā)性有機溶劑揮發(fā)時產生的表面張力的作用下，處理后的扭轉的碳納米管線中 相鄰的碳納米管通過范德華力緊密結合，使扭轉的碳納米管線的比表面積減小，密度及強 度增大。所述碳納米管線狀結構及其制備方法請參見范守善等人于2002年9月16日申請 的，于2008年8月20日公告的第CN100411979C號中國公告專利“一種碳納米管繩及其制 造方法”，申請人清華大學，鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司，以及于2005年12月16日 申請的，于2007年6月20日公開的第CN1982209A號中國公開專利申請“碳納米管絲及其 制作方法”，申請人清華大學，鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司。為節(jié)省篇幅，僅引用于 此，但上述申請所有技術揭露也應視為本發(fā)明申請技術揭露的一部分。所述加熱元件208還可以包括一碳納米管復合結構。所述碳納米管復合結構包括 一碳納米管結構以及分散于碳納米管結構中的填充材料。所述填充材料填充于碳納米管結 構中的微孔中或復合于碳納米管結構的表面。所述填充材料包括金屬、樹脂、陶瓷、玻璃以 及纖維中的一種或多種?？蛇x擇地，所述碳納米管復合結構可以包括一基體以及一碳納米 管結構復合于該基體中。所述基體的材料包括金屬、樹脂、陶瓷、玻璃以及纖維中的一種或 多種。所述基體將碳納米管結構完全包覆，且該基體的至少部分浸潤于該碳納米管結構中。由于加熱元件208主要由碳納米管構成，碳納米管具有較高的電熱轉換效率以及 比較高的熱輻射效率，所以該加熱元件208電熱轉換效率及熱輻射效率較高。所述加熱單元220進一步包括多個固定電極224設置于第一電極210與第二電極 212上。該固定電極224與第一電極210或第二電極212—一對應。優(yōu)選地，該固定電極 224形狀大小以及 材料與第一電極210與第二電極212的形狀大小以及材料相同。該固定 電極224可確保將加熱元件208更牢固地固定在第一電極210與第二電極212上。本實施例中，在邊長為48毫米的絕緣基底202上制備了 16 X 16個加熱單元220。 請參見圖9和圖10，每個加熱單元220中的加熱元件208為一碳納米管拉膜，且每個碳納米管拉膜的長度為300微米，寬度為100微米。該碳納米管拉膜中的碳納米管首尾相連，且 從第一電極210向二電極212延伸。該碳納米管拉膜可以通過自身的粘性固定于第一電極 210與第二電極212上，或通過一導電粘結劑固定于第一電極210與第二電極212上。進一步，所述加熱器件20可以包括一反射層(圖未示)設置于絕緣基底202靠近 加熱元件208的表面。所述反射層的材料為一白色絕緣材料，如金屬氧化物、金屬鹽及陶 瓷等中的一種或多種。本實施例中，所述反射層的材料優(yōu)選為三氧化二鋁，其厚度為100微 米 0.5毫米。該反射層可以通過物理氣相沉積法或化學氣相沉積法等方法制備。所述物 理氣相沉積法包括濺射或蒸鍍等。本實施例中，通過濺射的方法沉積三氧化二鋁于該絕緣 基底202表面。所述反射層用來反射所述加熱元件208所發(fā)的熱量，從而控制加熱的方向， 用于單面加熱，并進一步提高加熱的效率。進一步，所述加熱器件20還可以包括一絕緣保護層(圖未示)設置于絕緣基底 202上以覆蓋所述行電極204，列電極206、第一電極210與第二電極212以及加熱元件208。 所述絕緣保護層的材料為一絕緣材料，如橡膠、樹脂等。所述絕緣保護層厚度不限，可以 根據實際情況選擇。本實施例中，該絕緣保護層的材料采用樹脂，其厚度為0. 5毫米 2毫 米。該絕緣保護層可通過涂敷或沉積 的方法形成于絕緣基底202上。所述絕緣保護層用來 防止該加熱器件20在使用時與外界形成電接觸，同時還可以防止加熱元件208中的碳納米 管結構吸附外界雜質。所述加熱器件20的在使用時，可進一步包括一驅動電路，通過驅動電路可選擇性 地對行電極204和列電極206通入電流，使與該行電極204和列電極206電連接的加熱單 元220工作，即可實現加熱器件20的局部加熱，可控加熱。請參見圖11，本實施例中的加熱元件208具有較高的加熱效率，當電流為100毫安 時，加熱元件208的溫度可達到1600K。請參見圖12，加熱元件208的熱響應速度較快，可 以快速的升降溫。請參閱圖13及14，本發(fā)明第二實施例提供一種加熱器件30。該加熱器件30包括 一絕緣基底302，多個行電極304與多個列電極306以及多個加熱單元320。每個加熱單元 320包括一第一電極310、一第二電極312及一加熱元件308。該加熱器件30與本發(fā)明第一 實施例提供的加熱器件20結構基本相同，其區(qū)別在于，該加熱器件30中的加熱元件308直 接設置于絕緣基底302上。所述加熱元件308可以為本發(fā)明第一實施例提供的碳納米管結 構。由于碳納米管結構直接設置于絕緣基底302上，所以使用時不易被破壞?？梢岳斫猓?實施例中，由于加熱元件308直接設置于絕緣基底302上，該加熱元件308還可以為通過絲 網印刷等方法形成的碳納米管層，該碳納米管層無需為自支撐結構，可包括多個碳納米管 無序分布。該加熱器件在使用時，利用其熱輻射進行加熱。本發(fā)明提供的加熱器件中具有以 下優(yōu)點第一，碳納米管結構具有較高的電熱轉換效率以及比較高的熱輻射效率，所以該加 熱器件的電熱轉換效及熱輻射效率較高。第二，由于碳納米管結構的熱容較小，所以該加熱 元件具有較快的熱響應速度，可實現有效地局部控制加熱。第三，由于碳納米管的密度較 小，使該加熱器件的質量較輕，便于攜帶，可廣泛應用于各種領域。該加熱器件可以應用于 電加熱器、紅外治療儀、電暖器，真空加熱設備等領域。另外，本領域技術人員還可在本發(fā)明精神內做其他變化，當然，這些依據本發(fā)明精神所做的變化， 都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內。
權利要求
一種加熱器件，其特征在于，其包括一絕緣基底具有一表面；多個行電極與多個列電極設置于絕緣基底的表面，該多個行電極與多個列電極相互交叉設置，每兩個相鄰的行電極和與其交叉的兩個相鄰的列電極形成一個網格，且行電極與列電極之間電絕緣；以及多個加熱單元，每個加熱單元對應一個網格設置，每個加熱單元包括一第一電極、一第二電極和一加熱元件，該第一電極與第二電極絕緣間隔設置，該第一電極與第二電極分別與所述行電極和列電極電連接，所述加熱元件與所述第一電極和第二電極電連接；所述加熱元件包括一碳納米管結構。
2.如權利要求1所述的加熱器件，其特征在于，所述多個行電極與列電極分別等間隔 設置。
3.如權利要求2所述的加熱器件，其特征在于，所述第一電極與行電極一體成型，第二 電極與列電極一體成型。
4.如權利要求1所述的加熱器件，其特征在于，所述每個網格內第一電極和第二電極 之間的間隔距離為10微米 2厘米。
5.如權利要求1所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管結構包括至少一碳納米 管膜、至少一碳納米管線狀結構或其組合。
6.如權利要求5所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管膜的單位面積熱容小于 2 X 10_4焦耳每平方厘米開爾文。
7.如權利要求6所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管膜的單位面積熱容小于 等于1. 7X 10_6焦耳每平方厘米開爾文。
8.如權利要求5所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管結構包括至少兩個層疊 設置的碳納米管膜，相鄰兩個碳納米管膜之間通過范德華力緊密連接。
9.如權利要求5所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管膜包括多個碳納米管，該 多個碳納米管首尾相連且基本沿同一方向擇優(yōu)取向排列。
10.如權利要求9所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管結構中的多個碳納米管 基本沿同一方向從第一電極向第二電極延伸。
11.如權利要求5所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管膜包括多個碳納米管沿 不同方向擇優(yōu)取向排列。
12.如權利要求5所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管膜包括多個碳納米管相 互纏繞。
13.如權利要求5所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管線狀結構包括至少一非 扭轉的碳納米管線、至少一扭轉的碳納米管線或其組合。
14.如權利要求13所述的加熱器件，其特征在于，所述非扭轉的碳納米管線包括多個 碳納米管沿該非扭轉的碳納米管線長度方向平行排列，所述扭轉的碳納米管線包括多個碳 納米管沿該扭轉的碳納米管線長度方向呈螺旋狀排列。
15.如權利要求1所述的加熱器件，其特征在于，所述加熱器件進一步包括多個固定電 極，該多個固定電極分別對應設置于第一電極和第二電極，所述碳納米管結構的兩端分別 固定設置于第一電極、第二電極與固定電極之間。
16.如權利要求1所述的加熱器件，其特征在于，所述加熱元件與絕緣基底間隔設置， 加熱元件與絕緣基底之間的距離為10微米 2厘米。
17.如權利要求1所述的加熱器件，其特征在于，所述加熱元件直接設置于絕緣基底表
18.一種加熱器件，其特征在于，其包括一絕緣基底具有一表面；多個行電極與多個列電極分別平行設置于絕緣基底的表面，該多個行電極與多個列電 極相互交叉設置，每兩個相鄰的行電極和與其交叉的兩個相鄰的列電極形成一個網格，且 行電極與列電極之間電絕緣；以及多個加熱單元，每個加熱單元對應一個網格設置，每個加熱單元包括一第一電極、 一第二電極和一加熱元件，該第一電極與第二電極絕緣間隔設置于所述每個網格中，該第 一電極與第二電極分別與所述行電極和列電極電連接，所述加熱元件與所述第一電極和第 二電極電連接；所述加熱元件包括一碳納米管復合結構，該碳納米管復合結構包括一碳納米管結構。
19.如權利要求18所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管復合結構包括一基體， 該碳納米管結構復合于該基體中。
20.如權利要求18所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管復合結構包括填充材 料，該填充材料復合于該碳納米管結構的表面或碳納米管結構內部。
21.如權利要求20所述的加熱器件，其特征在于，所述填充材料包括金屬、樹脂、陶瓷、 玻璃以及纖維中的一種或多種。
22.一種加熱器件，其特征在于，其包括多個間隔設置的行電極引線及多個間隔設置的列電極引線，所述多個行電極引線與多 個列電極引線相互交叉設置，每相鄰兩個行電極引線和與其交叉的相鄰兩個列電極引線形 成一網格，所述行電極引線與列電極引線之間電絕緣；和多個碳納米管加熱結構，每個網格對應設置一個碳納米管加熱結構，該碳納米管加熱 結構與對應的所述網格的一個行電極引線及一個列電極引線電連接。
23.如權利要求22所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管加熱結構主要由碳納 米管構成。
24.如權利要求22所述的加熱器件，其特征在于，所述碳納米管加熱結構包括一基體， 和若干該碳納米管復合于該基體中。
25.一種加熱器件，其特征在于，該加熱器件包括多個間隔設置的行電極引線及多個間隔設置的列電極引線，所述多個行電極引線與多 個列電極引線相互交叉設置，形成多個網格，所述行電極引線與列電極引線之間電絕緣；和多個碳納米管加熱結構與所述多個網格一一對應設置，每個碳納米管加熱結構對應一 個獨立的加熱點，且與其對應的網格的行電極引線及列電極引線電連接。
26.一種加熱器件，其特征在于，該加熱器件包括多個碳納米管加熱結構按行列式排布形成一加熱點陣列，每個碳納米管加熱結構對應 一個加熱點；和多個間隔設置的行電極引線及多個間隔設置的列電極引線，所述多個行電極引線與多個列電極引線相互交叉設置，所述行電極引線與列電極引線之間電絕緣，每個碳納米管加 熱結構電性連接于所述行電極引線與列電極引線之間。
全文摘要
一種加熱器件，其包括一絕緣基底；多個分別平行且等間隔設置于絕緣基底上且相互交叉設置的行電極與列電極，多個由所述每兩個相鄰行電極與每兩個相鄰列電極相互交叉設置而形成的網格，以及多個分別對應設置于網格中的加熱單元。所述行電極與列電極之間電絕緣。每個加熱單元進一步包括間隔設置的一第一電極與一第二電極，以及一加熱元件，該第一電極和第二電極分別與上述行電極與列電極電連接。該加熱元件包括一碳納米管結構，且分別與第一電極和第二電極電連接。
文檔編號H05B3/03GK101848564SQ20091010640
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月27日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者劉亮, 姜開利, 柳鵬, 范守善 申請人:清華大學;鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司