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柔性聚酰亚胺加热器被用于医疗仪器产品中,以精确地测试组织和血液样本。航空航天应用控制着电信太空电子设备的温度,而军用计算机在零度以下的环境中可以快速运行,飞机设计的加热器可为选定机翼位置除冰。该列表仅受工程学想象力的限制。这些聚酰亚胺薄膜基板与铜,铜合金和其他电阻性金属结合在一起。在许多方面,挠性加热器提供的实用程序听起来与挠性电路表亲非常相似。柔性聚酰亚胺加热器的一些优点包括:
·         极薄且可弯曲的材料符合多个平面
·         减轻重量和体积
·         精确尺寸的加热器形状可确保装配过程的安全性
·         零件通过可重复的过程进行复制,并由制造商进行预测试
·         增加的组件(温度传感器)可在狭窄范围内监控温度
 
在柔性加热器行业中,一直在追求达到越来越高的性能温度。许多供应商正在提供具有聚酰亚胺和/或硅橡胶材料的挠性加热器,以提供挠性和可弯曲的加热器。这些加热器的标准温度能力应在约150°C下连续可靠地运行。圣柏林最近开发并推出了一种新的复合材料结构,该结构大大超出了此温度。还已经证明了温度极端值大大超过了这个高度。新材料和工艺技术的发展使这一飞跃成为可能。测试数据有
显示了在连续运行环境中可以实现300°C的高度可靠的加热器性能。随后是一些圣柏林测试结果。
方法
将一个2“ x 5”聚酰亚胺基测试加热器与.002“厚粘合剂粘合到一块经浮石擦洗并用RO水清洗的30 mil铝板上。将加热器置于电源下并进行调整,以产生300°C的特定测试温度,并使用红外热像仪对其进行监控。定期监测加热器以确保维持温度并评估加热器的完整性。
热成像前的加热器图像
将一个2“ x 5”聚酰亚胺基测试加热器与.002“厚粘合剂粘合到一块经浮石擦洗并用RO水清洗的30 mil铝板上。将加热器置于电源下并进行调整,以产生300°C的特定测试温度,并使用红外热像仪对其进行监控。定期监测加热器以确保维持温度并评估加热器的完整性。
通过使用电源为加热器供电并监视加热器,使测试加热器在300°C的温度下经受500小时的热烘烤
Fluke Ti200红外热成像系统检测温度。通过调整设备的发射率设置以匹配加热器的发射率(0.89)来校准红外热像仪。加热器的发射率用AZTek 2000A发射仪确定。使用第二个热成像单元(Amprobe IR-720)验证热读数。在测试期间定期检查加热器温度,并根据需要调节电源以保持测试温度。在测试开始和结束时拍摄了加热器的可视照片。在测试结束时还拍摄了加热器的红外图像。测试结果如下所示。

暴露于高温后,观察到加热器电路明显变黑,但没有明显的起泡,炭化或功能丧失。焊接后的导线未装入耐热化合物中,因此导线被严重氧化,导线上的绝缘层被烧离加热器表面0.5英寸。但是,在测试循环过程中并没有失去连续性。
300°C500小时后的可视图像
 
300°C500小时后的热图像
红外测得的从前到后的温度变化范围为12°C – 18°C。背面(板)的热电偶读数为288°C
虽然特定的应用程序总是会产生独特的性能要求,但测试已经证明能够达到300的扩展工作温度。随着应用需求不断将柔性加热器温度推向新的极限,正在进行进一步的测试以进一步量化功能,限制和未来方向。
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