本文關(guān)鍵詞：柔性加熱織物、薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與熱學(xué)性能研究

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【摘要】：積極保暖服裝可以主動(dòng)為人體加熱達(dá)到保暖的效果,被認(rèn)為是未來保暖服裝發(fā)展的方向,電加熱服裝在積極保暖服裝中的研究和應(yīng)用最為廣泛。電熱元件作為電加熱服裝中的熱源,其加熱效果和電熱性能對于電加熱服裝至關(guān)重要,課題以開發(fā)低電壓下電熱性能優(yōu)異的電熱元件為目標(biāo),對針織電熱織物和柔性電熱膜兩種類型的電熱元件進(jìn)行了研究。課題首先對鍍銀紗線的強(qiáng)力、最大負(fù)載電流、電阻穩(wěn)定性以及電熱溫升性能等進(jìn)行了測試表征,采用緯編針織的編織方式,在織物中加入鍍銀紗線橫列制成針織電熱織物,并對針織電熱織物的電阻網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行分析,討論了三種連接方式對織物通電過程中電阻穩(wěn)定性和表面溫度均勻性的影響,隨后研究了織物組織結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電橫列數(shù)量和導(dǎo)電橫列間隔等因素對針織電熱織物電熱性能的影響,比較了不同制作工藝針織電熱織物的電熱性能,得出最佳制作工藝。另外,課題以柔性印刷電路的方式在絕緣薄膜表面印刷銅箔線路制作了柔性電熱膜,研究了溫度和通電時(shí)間對電熱膜電阻的影響,并對其電熱溫升性能進(jìn)行了測試和分析。結(jié)果顯示:低壓條件下,隨著環(huán)境溫度升高鍍銀紗線電阻增幅小于6%,且通電過程中電阻穩(wěn)定性好,具有良好的電熱溫升性能。針織電熱織物中間四點(diǎn)連接時(shí)電阻最小,不同電壓下通電后的電阻穩(wěn)定性最好,且表面溫度分布最均勻,電熱溫升性能較好,消耗功率與平衡溫度呈高度線性相關(guān)。對于3種組織結(jié)構(gòu)的針織電熱織物,緯平針組織織物電阻最小,相同電壓下的平衡溫度最高,通電過程中電阻變化率最小。對于導(dǎo)電橫列數(shù)量和間隔不同的針織電熱織物,當(dāng)鍍銀紗線橫列和滌綸紗線橫列以1隔2編織時(shí),表面溫度分布均勻性最好,鍍銀紗線橫列數(shù)量越少或間隔越近,相同電壓下的平衡溫度越高,但通電過程中的電阻變化率也越大。因此,選取針織電熱織物的最佳工藝為:組織結(jié)構(gòu)選用緯平針組織,織物中鍍銀紗線橫列和滌綸紗線橫列以1隔2編織。此外,柔性電熱膜電阻與環(huán)境溫度呈線性相關(guān),當(dāng)溫度從30℃升溫至100℃時(shí),其電阻先升高后趨于穩(wěn)定,柔性電熱膜消耗功率與平衡溫度呈線性相關(guān),通電過程中電阻有小于5%的增加,且表面溫度分布均勻。兩種電熱元件在低電壓工作時(shí)具有良好的發(fā)熱溫度且升溫迅速,安全性較高,針織電熱織物柔軟透氣,適合在溫度需求較低時(shí)使用,而柔性電熱膜具有良好的電阻穩(wěn)定性和耐高溫性能,可在溫度需求較高時(shí)使用。
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TS106;TB383.2

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本文編號：1260971