本發(fā)明屬于有機(jī)硅硅膠應(yīng)用領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)

現(xiàn)有的表面不帶電的PTC電加熱器產(chǎn)品中采用聚酰亞胺薄膜（PI膜）作為絕緣層，這是由于PI膜具有非常好的高溫絕緣性，其可應(yīng)用于250度以上的絕緣環(huán)境。但是PI膜作為絕緣層，一般需要2~3層，其PI膜各層間及PI膜與附近傳熱層間不可避免地存在較大的接觸熱阻，故導(dǎo)致PTC電加熱器熱傳導(dǎo)效率低。

中國(guó)專利CN203984697U中建議采用硅膠作為絕緣導(dǎo)熱層，但尚未公開(kāi)如何更高效地粘接和應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意外發(fā)現(xiàn)，將有機(jī)硅硅膠應(yīng)用于PTC電加熱器產(chǎn)品上的絕緣層可以收到意想不到的技術(shù)效果，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)令人滿意的絕緣、導(dǎo)熱和粘接效果，并在導(dǎo)熱性能上有更廣泛的改進(jìn)空間。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案可以概括如下：一種有機(jī)硅硅膠在PTC電加熱器產(chǎn)品上的應(yīng)用，其中有機(jī)硅硅膠作為絕緣層應(yīng)用。其中，PTC電加熱器可以是目前家用空調(diào)行業(yè)常用的陶瓷PTC電加熱器。

如上所述的應(yīng)用，所述絕緣層同時(shí)也是導(dǎo)熱層，熱量由PTC電極條組件經(jīng)由所述導(dǎo)熱層傳遞給散熱鋁條。其中，PTC電極條組件為現(xiàn)有產(chǎn)品中的由正負(fù)電極條和粘接于正負(fù)電極條之間的若干PTC陶瓷元件組成。

如上所述的應(yīng)用，所述絕緣層同時(shí)也是粘接層，用于粘接散熱鋁條和電極片。

如上所述的應(yīng)用，所述絕緣層首先涂覆于散熱鋁條上，然后再在絕緣層上涂覆粘接層，最后將PTC電極條組件粘接于事先涂覆有絕緣層的散熱鋁條上。

如上所述的應(yīng)用，所述絕緣層首先涂覆于PTC電極條組件上，然后再在絕緣層上涂覆粘接層，最后將散熱鋁條粘接于事先涂覆有絕緣層的PTC電極條組件上。

如上所述的應(yīng)用，待所述絕緣層固化、或半固化、或表干后再涂覆粘接層。其中所謂半固化是指有機(jī)硅膠黏劑施膠后進(jìn)行初步固化但尚未完全固化，表面尚有一定的粘接性，待另一零件粘接上去之后再進(jìn)行完全固化。

如上所述的應(yīng)用，所述絕緣層的施工工藝為涂覆。

如上所述的應(yīng)用，涂覆方法中優(yōu)選采用噴涂、或者刮涂、或者點(diǎn)膠。其中，點(diǎn)膠方法優(yōu)選為采用扁平膠嘴點(diǎn)膠。比如散熱鋁條為15mm寬，刮涂所用刮刀或點(diǎn)膠所用扁平膠嘴的寬度可選擇為14.5mm~15.0mm，以保障流平后的絕緣涂層充分覆蓋于散熱鋁條表面且不會(huì)溢出。

如上所述的應(yīng)用，所述絕緣層的厚度優(yōu)選為100~200微米、或者200~300微米、或者300~400微米、或者400~500微米。

如上所述的應(yīng)用，作為絕緣層的有機(jī)硅硅膠中摻雜有導(dǎo)熱填料，所述填料可以是氧化鋁陶瓷粉末、碳化硅粉末、氧化鋅粉末、氮化鋁陶瓷粉末、氮化硼陶瓷粉末、或者氧化鎂陶瓷粉末。

通過(guò)以上技術(shù)方案，本發(fā)明可收到如下技術(shù)效果：

現(xiàn)有的PI膜作為絕緣層，其導(dǎo)熱系數(shù)一般僅僅0.1~0.2W/m.K，若添加導(dǎo)熱填料（如氮化硼粉末），由于納米粒子具有團(tuán)聚效應(yīng)，所以原料在反應(yīng)釜混合過(guò)程中，易發(fā)生導(dǎo)熱添加劑團(tuán)聚情況，則導(dǎo)致PI膜成膜困難，工藝控制復(fù)雜，使得薄膜的良品率不高，成本非常高，且導(dǎo)熱系數(shù)提高非常有限（一般僅0.3~0.5 W/m.K）；而采用硅膠作為絕緣層，并通過(guò)添加導(dǎo)熱填料，導(dǎo)熱系數(shù)提升非常明顯，可達(dá)2.0 W/m.K以上，且工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，比如通過(guò)噴涂或刮涂可非常高效便捷地成型。

而且采用有機(jī)硅硅膠膏狀膠黏劑作為絕緣層，其同時(shí)可作為粘接劑，以使得涂覆有硅膠絕緣層的鋁條可很好地與PTC電極條組件粘接，粘接強(qiáng)度較高，且傳熱層各層之間的接觸熱阻非常小，故PTC電加熱器整體效率可大幅度提升。

此外，由于PI膜采用層疊或平貼構(gòu)成，在PTC電加熱器工作啟動(dòng)和停機(jī)過(guò)程中，由于PI膜熱脹冷縮而發(fā)出噪音。而有機(jī)硅硅膠具有良好的伸展性能和彈性回復(fù)性能，且各元件之間粘接良好，故不存在熱脹冷縮而發(fā)出噪音的問(wèn)題。

相比于現(xiàn)有技術(shù)中采用PI膜包繞或平貼，絕緣硅膠的涂覆（如噴涂或點(diǎn)膠）更適合于機(jī)械化、自動(dòng)化大批量生產(chǎn)。有機(jī)硅硅膠在PTC電加熱器上作為絕緣層的應(yīng)用產(chǎn)生的以上這些事先預(yù)想不到的技術(shù)效果，都是現(xiàn)有技術(shù)中用PI膜包繞或平貼作為絕緣層的應(yīng)用所不能達(dá)到的。

現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置的絕緣導(dǎo)熱層，僅僅為了使得散熱條與電極條之間的絕緣。而本發(fā)明采用涂覆來(lái)設(shè)置絕緣導(dǎo)熱層，其不僅解決了絕緣導(dǎo)熱層的設(shè)置問(wèn)題，而且進(jìn)一步解決了絕緣導(dǎo)熱層的接觸熱阻和傳熱效率的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)中絕緣導(dǎo)熱層常規(guī)的設(shè)置手段有：聚酰亞胺薄膜包繞、或者聚酰亞胺薄膜粘貼、或者陶瓷片疊放平貼。以上現(xiàn)有技術(shù)中絕緣材料形態(tài)本質(zhì)上都是預(yù)成型的絕緣材料?，F(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)絲網(wǎng)?。ㄍ扛驳囊环N）硅膠作為粘接層粘接電極和PTC片，但該粘接層不具有絕緣功能，即未在絕緣導(dǎo)熱層的設(shè)置上采用涂覆工藝。而本發(fā)明絕緣導(dǎo)熱層的設(shè)置手段為涂覆，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明絕緣導(dǎo)熱層材料的形態(tài)本質(zhì)上為后成型的材料，即在成型之前是流體狀態(tài)或粉末狀態(tài)，在PTC電制熱器上成型之后為固態(tài)的絕緣導(dǎo)熱層。

現(xiàn)有技術(shù)中采用預(yù)成型材料，絕緣導(dǎo)熱層與其接觸的工件之間由于是固體接觸，不可避免存在氣隙和接觸熱阻，熱傳導(dǎo)效率必然會(huì)受到影響。本發(fā)明中采用后成型材料，絕緣導(dǎo)熱層在涂覆到工件上時(shí)還是流體狀的，其與工件之間沒(méi)有氣隙和接觸熱阻，從而熱傳導(dǎo)效率更高。

此外，現(xiàn)有技術(shù)中的絕緣導(dǎo)熱層本身不具有粘接作用，本發(fā)明的絕緣導(dǎo)熱層（如硅膠作絕緣導(dǎo)熱層）還可以具備粘接作用。除了上述區(qū)別之外，涂覆工藝還有其他更多的不同和優(yōu)勢(shì)，如生產(chǎn)自動(dòng)化和生產(chǎn)效率等。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明有機(jī)硅硅膠在PTC電加熱器產(chǎn)品上的應(yīng)用示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1所示，將有機(jī)硅硅膠應(yīng)用到PTC電加熱器產(chǎn)品上。該有機(jī)硅膠黏劑3（比如瓦克有機(jī)硅ELASTOSIL? RT 707 W等）首先通過(guò)噴涂（或扁平膠嘴點(diǎn)膠）均勻、致密地施加到兩根散熱鋁條1上，并讓膠黏劑3半固化或者僅僅表干，該膠黏劑3表面尚具有一定的粘性但又不至于后續(xù)工序擠壓的過(guò)程中被擠開(kāi)而導(dǎo)致絕緣層破壞；然后再將PTC電極條組件2層疊粘接于兩根散熱鋁條1之間；最后再進(jìn)行完全固化。這樣，形成的有機(jī)硅硅膠層3既是絕緣層、導(dǎo)熱層，又是粘接層，能將散熱鋁條1和PTC電極條組件2可靠地粘接固定。為了達(dá)到家用電器耐電壓要求（比如耐壓要求大于2000V），該有機(jī)硅硅膠層3的厚度優(yōu)選為200微米。

為了進(jìn)一步提升有機(jī)硅硅膠層的導(dǎo)熱效率，可在成型之前的有機(jī)硅膠粘劑摻雜導(dǎo)熱填料。可選用的導(dǎo)熱性填料有無(wú)定形氧化鋁粉末、球形氧化鋁粉末、碳化硅粉末、氧化鋅粉末、氮化硼粉末等。其平均粒徑應(yīng)控制在0.1至100um之間。其中，最普遍使用的是球形與不定形的氧化鋁粉末，配合量可根據(jù)對(duì)導(dǎo)熱性的要求，按100份基礎(chǔ)膠粘劑對(duì)50至800份。用氧化鋁粉配制的導(dǎo)熱硅膠，在貯存過(guò)程中易發(fā)生導(dǎo)熱性填料沉降及使膠料中各種低黏度配合劑分離，可采取添加氣相法鈦白粉作沉降抑制劑的方法解決。這種氣相法鈦白粉的徑粒在0.001至0.2um，BET法比表面積應(yīng)在20至80㎡/g。TiO₂的純度應(yīng)大于98%，配合量為100份基礎(chǔ)聚合物對(duì)5至15份。

下表對(duì)比了目前使用的聚酰亞胺薄膜，以及導(dǎo)熱型聚酰亞胺薄膜、有機(jī)硅硅膠和通過(guò)摻雜陶瓷粉末的有機(jī)硅膠黏劑的性能。可以發(fā)現(xiàn)采用有機(jī)硅膠黏劑，特別是摻雜后的有機(jī)硅膠黏劑之后，不僅導(dǎo)熱系數(shù)大幅提升，而且?guī)缀跬耆私佑|熱阻，所以采用有機(jī)硅膠粘劑作為PTC電加熱器的絕緣導(dǎo)熱粘接層應(yīng)用，收到了意想不到的顯著效果。