柔性聚酰亞胺加熱器被用于醫(yī)療儀器產(chǎn)品中,以精確地測(cè)試組織和血液樣本。航空航天應(yīng)用控制著電信太空電子設(shè)備的溫度,而軍用計(jì)算機(jī)在零度以下的環(huán)境中可以快速運(yùn)行,飛機(jī)設(shè)計(jì)的加熱器可為選定機(jī)翼位置除冰。該列表僅受工程學(xué)想象力的限制。這些聚酰亞胺薄膜基板與銅,銅合金和其他電阻性金屬結(jié)合在一起。在許多方面,撓性加熱器提供的實(shí)用程序聽(tīng)起來(lái)與撓性電路表親非常相似。柔性聚酰亞胺加熱器的一些優(yōu)點(diǎn)包括:
· 極薄且可彎曲的材料符合多個(gè)平面
· 減輕重量和體積
· 精確尺寸的加熱器形狀可確保裝配過(guò)程的安全性
· 零件通過(guò)可重復(fù)的過(guò)程進(jìn)行復(fù)制,并由制造商進(jìn)行預(yù)測(cè)試
· 增加的組件(溫度傳感器)可在狹窄范圍內(nèi)監(jiān)控溫度
在柔性加熱器行業(yè)中,一直在追求達(dá)到越來(lái)越高的性能溫度。許多供應(yīng)商正在提供具有聚酰亞胺和/或硅橡膠材料的撓性加熱器,以提供撓性和可彎曲的加熱器。這些加熱器的標(biāo)準(zhǔn)溫度能力應(yīng)在約150°C下連續(xù)可靠地運(yùn)行。圣柏林最近開(kāi)發(fā)并推出了一種新的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)大大超出了此溫度。還已經(jīng)證明了溫度極端值大大超過(guò)了這個(gè)高度。新材料和工藝技術(shù)的發(fā)展使這一飛躍成為可能。測(cè)試數(shù)據(jù)有
顯示了在連續(xù)運(yùn)行環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)300°C的高度可靠的加熱器性能。隨后是一些圣柏林測(cè)試結(jié)果。
方法
將一個(gè)2“ x 5”聚酰亞胺基測(cè)試加熱器與.002“厚粘合劑粘合到一塊經(jīng)浮石擦洗并用RO水清洗的30 mil鋁板上。將加熱器置于電源下并進(jìn)行調(diào)整,以產(chǎn)生300°C的特定測(cè)試溫度,并使用紅外熱像儀對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。定期監(jiān)測(cè)加熱器以確保維持溫度并評(píng)估加熱器的完整性。
熱成像前的加熱器圖像
將一個(gè)2“ x 5”聚酰亞胺基測(cè)試加熱器與.002“厚粘合劑粘合到一塊經(jīng)浮石擦洗并用RO水清洗的30 mil鋁板上。將加熱器置于電源下并進(jìn)行調(diào)整,以產(chǎn)生300°C的特定測(cè)試溫度,并使用紅外熱像儀對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。定期監(jiān)測(cè)加熱器以確保維持溫度并評(píng)估加熱器的完整性。
通過(guò)使用電源為加熱器供電并監(jiān)視加熱器,使測(cè)試加熱器在300°C的溫度下經(jīng)受500小時(shí)的熱烘烤
Fluke Ti200紅外熱成像系統(tǒng)檢測(cè)溫度。通過(guò)調(diào)整設(shè)備的發(fā)射率設(shè)置以匹配加熱器的發(fā)射率(0.89)來(lái)校準(zhǔn)紅外熱像儀。加熱器的發(fā)射率用AZTek 2000A發(fā)射儀確定。使用第二個(gè)熱成像單元(Amprobe IR-720)驗(yàn)證熱讀數(shù)。在測(cè)試期間定期檢查加熱器溫度,并根據(jù)需要調(diào)節(jié)電源以保持測(cè)試溫度。在測(cè)試開(kāi)始和結(jié)束時(shí)拍攝了加熱器的可視照片。在測(cè)試結(jié)束時(shí)還拍攝了加熱器的紅外圖像。測(cè)試結(jié)果如下所示。
暴露于高溫后,觀察到加熱器電路明顯變黑,但沒(méi)有明顯的起泡,炭化或功能喪失。焊接后的導(dǎo)線未裝入耐熱化合物中,因此導(dǎo)線被嚴(yán)重氧化,導(dǎo)線上的絕緣層被燒離加熱器表面0.5英寸。但是,在測(cè)試循環(huán)過(guò)程中并沒(méi)有失去連續(xù)性。
300°C下500小時(shí)后的可視圖像
300°C下500小時(shí)后的熱圖像
紅外測(cè)得的從前到后的溫度變化范圍為12°C – 18°C。背面(板)的熱電偶讀數(shù)為288°C。
雖然特定的應(yīng)用程序總是會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的性能要求,但測(cè)試已經(jīng)證明能夠達(dá)到300℃的擴(kuò)展工作溫度。隨著應(yīng)用需求不斷將柔性加熱器溫度推向新的極限,正在進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試以進(jìn)一步量化功能,限制和未來(lái)方向。