專利名稱：：導(dǎo)電性流體或半流體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于涂覆表面的流體或半流體材料，它包含有粘合劑，所說這種材料是導(dǎo)電性的，并特別適于輻射加熱。本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
是表面涂覆合成物(compositions)，例如涂料，清漆，漆(lacquers)，厚涂層，底涂。本發(fā)明的主要應(yīng)用是獲得物質(zhì)以產(chǎn)生溫差。這樣的物質(zhì)特別用于支撐物以獲得用于輻射加熱的輻射板以及利用電阻加熱的電加熱系統(tǒng)。保加利亞作者的證書BG15934中披露了一種電阻材料，它以涂料或膏體的形式被施加在要被加熱的房間和/或房屋的墻壁上。這種材料用于輻射加熱而且其構(gòu)成為·100份重量的黑或灰石墨；·0到50份重量的惰性摻入料；·75到150份重量的耐火清漆，及·60到120份重量的coresiline這個(gè)材料具有使低溫屋室可以在很大的熱交換區(qū)域上被加熱的優(yōu)點(diǎn)，從而比傳統(tǒng)的中央加熱體系消耗較少的能量，傳統(tǒng)的中央加熱體系是從一個(gè)小的過熱區(qū)開始利用屋室內(nèi)的空氣載熱。這種材料的缺點(diǎn)是使用灰或黑石墨及耐火清漆作其粘合劑。由灰或黑石墨及耐火清漆構(gòu)成的加熱器元件需要機(jī)械處理以獲取必要的電參數(shù)。耐火清漆具有相對(duì)低的機(jī)械強(qiáng)度，很快產(chǎn)生細(xì)微裂紋，并且一旦損壞就不能使用了?！?986年10月30日注冊的法國專利申請(qǐng)F(tuán)R-A-2593185中也已知道一種用于輻射加熱的電阻材料，其構(gòu)成為非結(jié)晶石墨，聚乙酸乙烯，變性酒精及由coresiline構(gòu)成的一種稀釋劑。雖然具有高的機(jī)械強(qiáng)度但這種材料也有缺點(diǎn)。例如這種含石墨涂料的所測阻抗很高，這意味著即使向這樣的涂層終端施加約50V的電壓，也只能通過很低的電流。含有很小重量比(一般約為3％)的導(dǎo)電摻入料的涂料也有出售。這樣的摻入料混合在所說涂料中用于通過使涂料靜電化而改善其應(yīng)用。由于所給摻入料含量是較低的，這樣的涂料不導(dǎo)電。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供上面保加利亞及法國文獻(xiàn)中所描述的流體或半流體型材料，但避免上述缺點(diǎn)并使得相應(yīng)涂層的電阻降低從而使向這樣的涂層終端施加的所需電壓相對(duì)低但可獲得足夠高的電流。根據(jù)本發(fā)明，通過使在表面涂覆粘合劑的流體或半流體材料包含20％到80％重量的導(dǎo)電摻入料，而該摻入料由等片狀無機(jī)媒構(gòu)成，介質(zhì)涂覆在一種粉末內(nèi)，粉末以雙氧化物或雙氧化物混合物為基礎(chǔ)，以此達(dá)到本發(fā)明的目標(biāo)。所說雙氧化物滿足下列等式AxB1-xO1/2(5-x)其中·0＜x＜1·A從第IVA組的下列化學(xué)元素Ge、Sn、Pb中所選；·B是以第VA組的下列化學(xué)元素As、Sb、Bi中所選；并且·O代表氧。本發(fā)明因而提供一種用于涂覆表面并特別適用于輻射加熱的流體或半流體材料。本發(fā)明主要涉及這樣的加熱來描述。盡管如此，熟知本領(lǐng)域的人通過閱讀下列描述會(huì)很容易地明白作為本發(fā)明所要求的流體或半流體材料具有其它應(yīng)用。它特別地可用于下列目的·去除墻壁上的潮濕，·在一表面上的電流所呈現(xiàn)的殺蟲劑(insecticida)特性，·保持貯存器內(nèi)液體或糧食的溫度；且·僅作為電導(dǎo)體(例如與連接到燈源上的電線相類似)。以特征方式，所說材料在粘合劑中包含20％到80％重量的特定的摻入料。所說摻入料必須占足夠的量(≥20％)以便獲得所期望的結(jié)果在所合成的材料中所說摻入料是分散的，這個(gè)合成的材料是導(dǎo)電的。所說摻入料不能過盛(≤80％)，因?yàn)榉駝t的話所說材料變得太粘滯而引起困難，特別是將其應(yīng)用于表面上。所說摻入料是電導(dǎo)無機(jī)摻入料。更確切地說，它的是由片狀無機(jī)介質(zhì)構(gòu)成的，片狀無機(jī)介質(zhì)被覆蓋在一個(gè)粉末內(nèi)，粉末是以雙氧化物或雙氧化物的混合物為基礎(chǔ)，這些雙氧化物滿足下列分子式AxB1-xO1/2(5-x)其中A、B、O及X是如上面所述定義的。x不能等于0，因?yàn)榫哂蟹肿邮紹2O5的化合物過于導(dǎo)電，沒有足夠的阻抗并因此電子焦耳(Joule)效應(yīng)而不能釋放足夠的能量，在本發(fā)明的意義上不能應(yīng)用。x也不能等于1因?yàn)榫哂蠥O2分子式的化合物不導(dǎo)電。在這里應(yīng)回憶到A是從(門捷列夫)化學(xué)元素周期表的第IVA組的下列化學(xué)元素中選擇的Ge，Sn，Pb；而B是第VA組的下列化合元素As，Sb，Bi中選擇的。用于本發(fā)明材料中所使用的特定摻入料的片狀無機(jī)介質(zhì)因而被涂覆于一個(gè)粉末當(dāng)中，該粉末是以下列雙氧化物之一為基礎(chǔ)的GexAs1-xO1/2(5-x)GexSb1-xO1/2(5-x)GexBi1-xO1/2(5-x)SnxAs1-xO1/2(5-x)SnxSb1-xO1/2(5-x)SnxBi1-xO1/2(5-x)PbxAs1-xO1/2(5-x)PbxSb1-xO1/2(5-x)PbxBi1-xO1/2(5-x)(o＜x＜1)或以所說雙氧化物的混合物為基礎(chǔ)的。在上述分子式中最好是0.15≤x≤0.85即A/B之比最好是在15/85到85/15的范圍。最好使用下列雙氧化物SnxSb1-xO1/2(5-x)，o＜x＜1最好是0.15≤x≤0.85。除了上面所特定的雙氧化物以外，所說涂覆粉末可隨意包含至少一個(gè)非導(dǎo)電氧化物，該氧化物特別地是從SiO2及TiO2中選擇。使用這樣的氧化物(他的自己或以混合物形式)首先可以增加導(dǎo)電摻入料的尺寸，第二可以減少包含它們的流體材料的電阻。當(dāng)然是以有限量來使用這些氧化物。非導(dǎo)電氧化物在涂層中所占重量不能多于25％。不管與至少一個(gè)非導(dǎo)電氧化物混合與否，這些導(dǎo)電雙氧化物涂覆一個(gè)片狀無機(jī)介質(zhì)。這樣的介質(zhì)可以特別由自然的頁硅酸鹽顆粒或具有石墨結(jié)構(gòu)的材料顆粒構(gòu)成。特別地可以使用滑石(talc)〔分子式為Mg3Si4O10(OH)2〕，云母(mica)(分子式為KMg3AlSi3O10(OH)2)的金云母(phologopitemicate)，分子式為NaAl2Si3AlO10(OH)2的鈉云母，分子式為KAl2Si3ALO10(OH)2的白云母)，(分子式為Al2Si4O10(OH)2)葉蠟石或碳，或BN等的顆粒。在本發(fā)明的一個(gè)最佳變形中，所要求的材料含有導(dǎo)電摻入料，摻入料特別由被涂覆于一種粉末中的滑石或云母構(gòu)成，粉末是以具有分子式SnxSb1-xO1/2(5-x)0＜x＜1，最好是0.15≤x≤0.85的雙氧化物為基礎(chǔ)的。這里確定所說導(dǎo)電摻入料的無機(jī)芯核占30％到70％的重量。一般地包含在本發(fā)明的流體或半流體材料中的導(dǎo)電摻入料是小尺寸的。特別地是，本材料穩(wěn)定且具有與其應(yīng)用相容的粘滯性是適當(dāng)?shù)?。因而，所說摻入料一般具有比15μm小的直徑。為了獲得所說摻入料，使用傳統(tǒng)方法。特別地它們的制備方法如下·通過噴射將含有無機(jī)介質(zhì)顆粒的氧化物溶液注入熱氣流中；或·通過結(jié)晶將含有無機(jī)介質(zhì)顆粒的溶液冷卻至結(jié)晶；然后磨碎(grindup)晶體。為了制備本發(fā)明的流體或半流體材料，所說摻入料僅摻入粘合劑中。所說摻入料在所說粘合劑中擴(kuò)散。擴(kuò)散的構(gòu)成為以很低的剪切(shear)速率上摻入。在摻入期間，重要的是避免使粉末(涂層)與導(dǎo)電摻入料的介質(zhì)相分離。所使用的粘合劑是以前工藝所使用的普通型粘合劑涂料，清漆，硝基漆，厚涂層，……最好使用Pliolite型清漆(以苯二烯一丁二烯共聚物為基礎(chǔ))，一種溶于非芳香族溶劑并幾乎沒有氣味的產(chǎn)生薄膜的清漆?？梢允褂靡栽谒嗷蛟谝蝗軇┲械亩嗑畚餅榛A(chǔ)的許多其它粘合劑，特別是溶劑丙烯酸，氯化或環(huán)合橡膠，及任何型的乙烯，丙烯酸，苯二烯-丙烯酸…乳膠。特別地在本發(fā)明中可在水相無氣味涂料(膠乳)中使用導(dǎo)電摻入料。用于構(gòu)成所說粘合劑的溶劑是普通型的(水，脂肪族溶劑，…)。還提到所說粘合劑可包含普通添加劑如特別是抗沉淀劑或抗沉積劑，增稠劑，加濕劑，…這樣的添加劑對(duì)于在本領(lǐng)域中受過訓(xùn)練的人是熟知的。本發(fā)明的流體或半流體材料因而可包含分別以商標(biāo)Bentone及Puff-it銷售的添加劑作抗沉淀劑及增稠劑以及SoyaLecithin作加濕劑。本發(fā)明所說導(dǎo)電流體或半流體材料有很多優(yōu)點(diǎn)。它們使得可以特別地獲得適于以低安培工作同時(shí)在12V到220V范圍內(nèi)向終端提供電壓的電阻。它的特別的優(yōu)點(diǎn)在于可以在低壓(12V到24V)上操作。它的可同樣地應(yīng)用于大區(qū)域及小區(qū)域，因而使得可以提供一致及合意的屋室加熱。它們可以僅通過油漆劑，油漆槍，扁刷，抹刀，或涂覆機(jī)器來施加，就象普通油漆一樣，被提供到各種電惰性(絕緣)基底上比如混凝土，大理石板上，……此外，通過改變由本發(fā)明的材料涂覆的區(qū)域的長度和寬度可獲得所需電能(溫度)。為了控制所說能量，可獲二個(gè)參數(shù)被覆蓋區(qū)域及終端上電壓。在其第一方面，本發(fā)明提供上述電導(dǎo)流體或半流體材料。以特殊方式，所說材料包含上述導(dǎo)電摻入料。使用用于制造所說材料的所說摻入料構(gòu)成了本發(fā)明的第二方面。即使一些所說摻入料已在以前工藝中使用，他的從被未被以足夠的量去用于產(chǎn)生導(dǎo)電材料。在其第三方面，本發(fā)明提供使用上述電導(dǎo)流體或半流體材料的方法。這個(gè)方法包括以下步驟·在一基底上放置至少二個(gè)電壓提供裝置，裝置的長度為l并以距離d相分隔，所說參數(shù)l和d選作所需獲得的能量的函數(shù)；且·在所說電壓提供裝置之間提供一個(gè)所說流體或半流體材料的層，使得所說層在電壓施于其上時(shí)導(dǎo)電。在傳統(tǒng)方式中，所使用的電壓提供裝置是拉長形導(dǎo)體元件，如包含銅、銀、鋁，……的粘性帶或金屬棒(如銅棒)。為了提供電壓，將所說裝置經(jīng)一分隔變壓器連到電源出口。具有優(yōu)點(diǎn)的是，在所說變壓器與所說裝置之間的電路中包含有屋溫度恒溫器及差動(dòng)開關(guān)?？梢詰?yīng)用各種形狀的導(dǎo)電層。可以用拉長形，如沿著彎曲線(sinuous)或以框架形，由此，大大地復(fù)制(reproducting)導(dǎo)線，或者可以均勻地應(yīng)用于涂覆大的面積。不管怎樣，材料是提供于所說電壓施加裝置之間。自然地它是提供于不導(dǎo)電基底上。因而預(yù)先處理基底使其絕緣是必要的。最后，本發(fā)明的方法不管用什么方式并不排除用普通涂料的涂層或被稱作“最終”層的涂覆層來覆蓋電導(dǎo)流體或半流體材料的層面。通過閱讀下列描述以例子的方式給出方法的使用本發(fā)明會(huì)更好地被理解并顯現(xiàn)它的其它特性與優(yōu)點(diǎn)。參看附圖，其中，圖1是本發(fā)明方法實(shí)施例的透視圖；圖2是示出在一個(gè)屋子中本發(fā)明方法第一實(shí)施例的透視圖的一個(gè)片斷；圖3是示出了在一個(gè)板上本發(fā)明方法第二實(shí)施例的正視圖片斷。首先看圖1示出了一個(gè)基底1例如薄片狀木材，它被覆蓋一層預(yù)先施加的絕緣底漆9，基底1上含有用于向外反射熱的輻射顆粒(在本發(fā)明中意味著從導(dǎo)電摻入料向外反射熱)。將兩個(gè)電壓提供裝置4和5放在基底1上，更確切地說是放在絕緣層9上，這二個(gè)電壓提供裝置各自與終端6和7相連，在終端6與7之間提從有所變勢差，二個(gè)電壓提供裝置4與5相隔可等距離d。電壓提供裝置4與5是橫(徑)向延伸到電導(dǎo)材料8涂層的銅棒。參看圖2，其中所示房屋具有二個(gè)壁1和2及地板3。與圖1實(shí)施例相比，應(yīng)觀察到電導(dǎo)材料8是拉長形狀，更特別地是框架形狀。電壓提供裝置4與5由銅棒構(gòu)成，最好是導(dǎo)電軟線(cord)，它的形狀為本發(fā)明導(dǎo)電材料8的輪廓。另一方法，可以提供彎曲線至導(dǎo)電材料層8以便復(fù)制出普通型電阻，如以鋸齒型放置。最好是提供含有輻射顆粒的裝飾最終涂層以便罩住導(dǎo)體元件。最后參看圖3，其中所示板有二個(gè)以同樣方式提供的二個(gè)電導(dǎo)層8’，用以覆蓋在二對(duì)電壓提供裝置4與5間的二個(gè)分別延伸的區(qū)域，電壓提供裝置交替放置并能并聯(lián)方式連接。這個(gè)安置使得可以增加房屋中可獲得的溫度。上面參照附圖而描述的三個(gè)實(shí)施例使得可以例如通過改變在AC電源終端上的電壓來調(diào)節(jié)可獲得的溫度。最后通過下列例子解釋本發(fā)明第一方面。用下列成分已剝離了電導(dǎo)流體材料。粘合劑一種清漆(V)，其含有50份重量的PliowayEC1(乙烯丙烯酸熱塑性二聚物)300份重量的白酒精(whitespirit)(含有至少5％重量芳香族的脂肪溶劑)導(dǎo)電摻入料(C.F.)使用可買到的物品更確切地說是Merek公開銷售的商標(biāo)為MINATEC30CM顆粒及MINATEC31CM顆粒。這些摻入料的特征在下面給出。為了本發(fā)明的目的也可使用DuPont公開銷售的商標(biāo)為ZELTEC多種顆粒。MINATEC31CM由涂覆有滿足分子式Sn0.85Sb0.15O2.075的Sn錫和Sb銻雙氧化物的云母顆粒構(gòu)成雙氧化物。云母構(gòu)成約59％重量的所說顆粒，雙氧化物占41％左右重量。所說顆粒是不透光的，電阻率小于100Ω.cm，尺寸小于15μm。其密度約為3.6g/cm3。MINATEC30CM由涂覆有雙氧化物Sn0.85Sb0.15O2.075的云母顆粒，SiO2及TiO2的混合物構(gòu)成。云母構(gòu)成所說顆粒的41％重量，雙氧化物約為43％重量，SiO2約為4％重量，TiO2約為12％重量。所說顆粒是透光的，電阻率少于150Ω.cm，尺寸小于15μm。它們的密度約為3.6g/cm3。添加物抗沉淀劑SociétéIndustrielleduTifane公司銷售的BentoneSP1。增稠劑CarbonelJaequemot公司銷售的Puff-it.加濕劑LambertRivière公司銷售的SoyaIecithin。所說成分混合起來獲得具有如下結(jié)構(gòu)及優(yōu)點(diǎn)的本發(fā)明的電系統(tǒng)體材料</tables>所說材料因而具有下列技術(shù)特性干性提取物占重量56.08干性提取物占體積26.81用1升所說材料，可以涂覆具有200μm厚度的潮濕層約3m2。用沉積于涂有蜜胺(melamine)樹脂的木材基底上的S面積導(dǎo)電層可獲下列結(jié)果(見圖1)。在相隔可變距離d的粘性金屬帶的二個(gè)終端上提供可變勢差(u)并使粘性金屬帶與所說導(dǎo)電層相接觸。*TE環(huán)境溫度，**TF層面溫度。權(quán)利要求1.用于覆蓋表面的導(dǎo)電流體或半流體材料，它由一用作表面涂覆的粘合劑構(gòu)成，粘合劑含有導(dǎo)電摻入料，摻入料由被涂蓋在一粉末內(nèi)的片狀無機(jī)介質(zhì)構(gòu)成，粉末是以雙氧化物或雙氧化物混合物為基礎(chǔ)的，這種材料的特征為所說導(dǎo)電摻入料構(gòu)成所說導(dǎo)電材料的20％到80％重量，這種材料特別適于輻射加熱并且所說雙氧化物滿足下列等式AxB1-xO1/2(5-x)其中·0＜x＜1；·A是從第IVA組中下列化學(xué)元素Ge、Sn、Pb中所選擇的；·B是從第VA組的下列化學(xué)元素As、Sb、Bi中所選擇的；并且·O代表氧。2.根據(jù)權(quán)利要求1的流體或半流體材料，其特征在于所說導(dǎo)電摻入料是尺寸小于或等于15μm的顆粒。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的一種流體或半流體材料，其特征在于所說片狀無機(jī)介質(zhì)的構(gòu)成為自然的頁硅酸鹽顆粒如滑石，金云母，鈉云母，或白云母或葉蠟石，或?yàn)槭Y(jié)構(gòu)材料的顆粒如碳或BN。4.根據(jù)權(quán)利要求1到3的任何一個(gè)的流體或半流體材料，其特征在于所涉及的雙氧化物的分子式中0.15≤x≤0.85。5.根據(jù)權(quán)利要求1到4的任何一個(gè)的流體或半流體材料，其特征在于所說涂覆粉末僅包含一個(gè)雙氧化物或雙氧化物的一種混合物，或進(jìn)一步包含至少一種從SiO2與TiO2之中選擇的非導(dǎo)電氧化物。6.根據(jù)權(quán)利要求1到5的任何一個(gè)的流體或半流體材料，其特征為所說導(dǎo)電摻入料由被覆蓋在一種粉末內(nèi)的滑石或云母顆粒構(gòu)成，粉末是以具有分子式為SnxSb1-xO1/2(5-x)的雙氧化物為基礎(chǔ)的，其中0＜X＜1并且最好是0.15≤x≤0.85。7.使用由被涂覆在一個(gè)粉末當(dāng)中的片狀無機(jī)介質(zhì)構(gòu)成的導(dǎo)電摻入料，粉末以一個(gè)雙氧化物或雙氧化物的一個(gè)混合物為基礎(chǔ)，所說雙氧化物滿足下列等式AxB1-xO1/2(5-x)其中0＜x＜2，最好0.15≤x≤0.85；A是從第IVA組中下列化學(xué)元素Ge，Sn，Pb中選擇的；B是從第VA組下列化學(xué)元素As，Sb，Bi中選擇的；而O代表氧，以便使導(dǎo)電流體或半流體材料可用作涂料，清漆，硝基漆，各種涂層，底涂等，……使得通過將電壓提供給由此構(gòu)成的導(dǎo)電層時(shí)所希望的電流可以通過，特別用于散發(fā)熱量。8.使用根據(jù)權(quán)利要求1至6的任何一個(gè)的流體或半流體材料的方法，其特征為它包括下列步驟將至少兩個(gè)電壓提供裝置(4、5)放置于基底(1)上，電壓提供裝置具有長度l及相互由距離d隔開，所說參數(shù)l與d是作為所需功率的函數(shù)而選擇的；而且將所說流體或半流體材料的層(8，8’)提供至所說電壓提供裝置(4、5)之間，提供的方式為當(dāng)向其施加電壓時(shí)所說層(8，8’)導(dǎo)電。9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于以拉長形狀如以彎曲線型或以框架形狀提供所說層(8，8’)以便大大地復(fù)制導(dǎo)線，或以一致的方式(8’)用以覆蓋在所說電壓提供裝置(2、3)間延伸的區(qū)域。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法，其特征在于它進(jìn)一步由在所說基底(1)上提供一絕緣層的以前的步驟構(gòu)成。11.根據(jù)權(quán)利要求8到10的任何一個(gè)的方法，其特征在于所說電壓提供裝置(4、5)是由拉長形導(dǎo)電元件如包含銅、銀、鋁，…的粘附帶或金屬棒構(gòu)成。全文摘要披露了特別適用于輻射加熱的糊狀或流體表面涂覆導(dǎo)電材料。這種材料典型地由包含20%到80%重量的導(dǎo)電摻入料的表面涂覆粘合劑構(gòu)成,導(dǎo)電摻入料由等片狀礦物質(zhì)基底涂覆以粉末構(gòu)成,粉末是以雙氧化物或雙氧化物混合物為基礎(chǔ)的,所說雙氧化物具有分子式A文檔編號(hào)H01B1/20GK1177368SQ9519774公開日1998年3月25日申請(qǐng)日期1995年3月2日優(yōu)先權(quán)日1995年3月2日發(fā)明者吉列斯·圖尼,讓－克羅德·西尼戈列申請(qǐng)人:雷諾蒂股份有限公司