除霜玻璃、除霜燈及應(yīng)用該除霜玻璃、除霜燈的汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種除霜玻璃及應(yīng)用該除霜玻璃的車燈及汽車。
【背景技術(shù)】
[0002] 冬季氣溫低，早上起來(lái)開車，車玻璃或車燈上常會(huì)有一層薄霜/霧，想要除去也不 是很容易。主要原因就是車玻璃或車燈與外界接觸，溫度較低，水蒸氣容易凝結(jié)在玻璃上形 成的。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，多采在車玻璃或車燈上設(shè)置條形電阻絲。使用時(shí)對(duì)該電阻絲進(jìn)行通 電加熱，就可以除掉形成在汽車玻璃或車燈上的霜/霧。一般要求該電阻絲同時(shí)具有較大 的強(qiáng)度以及盡可能小的直徑，以提高耐用性并提高視覺效果?，F(xiàn)有的車玻璃或車燈上的電 阻絲主要為金屬絲。然而，當(dāng)由金屬或合金作成的電阻絲的直徑達(dá)到微米級(jí)時(shí)，例如1微 米-50微米，其抗拉強(qiáng)度會(huì)顯著降低，難以滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。
[0004] 碳納米管由于具有良好的機(jī)械性能，也廣泛應(yīng)用于電阻絲。現(xiàn)有技術(shù)中的碳納米 管線，是由多個(gè)微觀的碳納米管相互連接，從而形成宏觀的電阻絲。由碳納米管形成的電阻 絲雖然具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，但是，在碳納米管之間的連接處具有很高的電阻。因此，將所 述碳納米管線用作汽車除霜玻璃或車燈時(shí)，由于車載電源電壓較小，一般為12V，難以滿足 加熱要求。
[0005] 為了提高所述碳納米管線的導(dǎo)電性能，有人提出將碳納米管線的表面形成一厚度 為1~50納米的金屬層以提高其導(dǎo)電性。由于所述金屬層具有較小的厚度，一方面，在使 用時(shí)該金屬層易氧化，故耐用性低；另一方面，其導(dǎo)電性雖然與純的碳納米管線有一定的提 高，但相對(duì)于純金屬線仍然相差數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)，導(dǎo)電性有待進(jìn)一步提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，確有必要提供一種新型的除霜玻璃及其應(yīng)用，該除霜玻璃的性能比較 穩(wěn)定，具有較好的除霜效果。
[0007] -種除霜玻璃，其包括：一玻璃基體具有一表面，一碳納米管復(fù)合導(dǎo)線設(shè)置于所述 玻璃基體的表面，以及至少一第一電極及一第二電極間隔設(shè)置并與所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線 電連接。所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線包括：一碳納米管單紗，該碳納米管單紗的直徑為1微米到 30微米，該碳納米管單紗的捻度為10轉(zhuǎn)/厘米到300轉(zhuǎn)/厘米，所述碳納米管單紗包括多 個(gè)碳納米管，該多個(gè)碳納米管沿該碳納米管單紗的軸向螺旋狀排列；以及一金屬層，均勻包 覆于所述碳納米管單紗的外表面，該金屬層厚度為1微米到5微米。
[0008] -種應(yīng)用上述除霜玻璃的汽車，包括：一電路系統(tǒng)，所述電路系統(tǒng)通過導(dǎo)線與所述 除霜玻璃的至少一第一電極及至少一第二電極電連接；以及一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通 過控制所述電路系統(tǒng)向碳納米管復(fù)合導(dǎo)線提供電壓，使碳納米管復(fù)合導(dǎo)線加熱玻璃除霜。
[0009] -種除霜燈，其包括：一燈罩具有一內(nèi)表面，一碳納米管復(fù)合導(dǎo)線設(shè)置于所述燈 罩的內(nèi)表面，以及至少一第一電極及一第二電極間隔設(shè)置并與所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線電連 接。所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線包括：一碳納米管單紗，該碳納米管單紗的直徑為1微米到30 微米，該碳納米管單紗的捻度為10轉(zhuǎn)/厘米到300轉(zhuǎn)/厘米，所述碳納米管單紗包括多個(gè) 碳納米管，該多個(gè)碳納米管沿該碳納米管單紗的軸向螺旋狀排列；以及一金屬層，均勻包覆 于所述碳納米管單紗的外表面，該金屬層厚度為1微米到5微米。
[0010] 一種應(yīng)用上述除霜燈的汽車，包括：一電路系統(tǒng)，所述電路系統(tǒng)通過導(dǎo)線與所述除 霜燈的至少一第一電極及至少一第二電極電連接；以及一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)通過控 制所述電路系統(tǒng)向碳納米管復(fù)合導(dǎo)線提供電壓，使碳納米管復(fù)合導(dǎo)線加熱除霜燈。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，由本發(fā)明提供的除霜玻璃或除霜燈具有以下優(yōu)點(diǎn)。首先，所述 碳納米管復(fù)合導(dǎo)線具有較小的直徑，為頭發(fā)絲直徑的五分之一到七分之一，故，所述除霜玻 璃或除霜燈在使用時(shí)不會(huì)影響該除霜玻璃或除霜燈的視覺效果。其次，通過優(yōu)化所述碳納 米管單紗的直徑和捻度，從而可以顯著提高所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線的機(jī)械性能，進(jìn)而提高 所述除霜玻璃或除霜燈的使用壽命。最后，由于所述金屬層具有較大的厚度，因此，所述碳 納米管復(fù)合導(dǎo)線在使用時(shí)，所述金屬層起主要的導(dǎo)電作用，即，電流主要通過碳納米管復(fù)合 導(dǎo)線的表層傳導(dǎo)，即通過金屬層傳導(dǎo)，形成類似驅(qū)膚效應(yīng)，故，可以顯著提高所述碳納米管 復(fù)合導(dǎo)線的電導(dǎo)率，進(jìn)而提高所述除霜玻璃或除霜燈的加熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的除霜玻璃的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的除霜玻璃的剖面圖。
[0014] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的除霜玻璃中使用的碳納米管復(fù)合導(dǎo)線的掃描電鏡照 片。
[0015] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的除霜玻璃中使用的碳納米管復(fù)合導(dǎo)線的拉伸應(yīng)力曲 線。
[0016] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的除霜玻璃使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的包括多個(gè)第一電極及第二電極的除霜玻璃的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0018] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的除霜玻璃應(yīng)用于汽車時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例的除霜玻璃應(yīng)用于汽車時(shí)的工作模塊示意圖。
[0020] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的除霜燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的除霜燈使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例的除霜燈應(yīng)用于汽車時(shí)的工作模塊示意圖。
[0023] 主要元件符號(hào)說(shuō)明

如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 請(qǐng)參閱圖1及圖2,本發(fā)明實(shí)施例提供一種除霜玻璃100,該除霜玻璃100包括一 玻璃基體10、一粘結(jié)劑層11、多條碳納米管復(fù)合導(dǎo)線12、一第一電極13、一第二電極14以 及一高分子保護(hù)層15。所述粘結(jié)劑層11設(shè)置于玻璃基體10的表面。所述多條碳納米管復(fù) 合導(dǎo)線12平行且間隔設(shè)置，并通過所述粘結(jié)劑11固定于所述玻璃基體10的表面。所述第 一電極13和第二電極14分別設(shè)置于所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線12的兩端，并與所述碳納米管 復(fù)合導(dǎo)線12電接觸，用于給所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線12施加電壓，使所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線 12中流通電流。所述高分子保護(hù)層15覆蓋于所述第一電極13、第二電極14及所述碳納米 管復(fù)合導(dǎo)線12的表面，用于保護(hù)所述第一電極13、第二電極14及所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線 12〇
[0025] 所述玻璃基體10形狀不限，該玻璃基體10在使用時(shí)可根據(jù)需要彎折成任意形狀。 該玻璃基體10具有一表面用于支撐碳納米管復(fù)合導(dǎo)線12或者粘結(jié)劑層11。優(yōu)選地，所述 玻璃基體10為一板狀基底。其中，玻璃基體10的大小不限，可依據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行改變。
[0026] 所述粘結(jié)劑層11可以通過絲網(wǎng)印刷的方式形成于所述玻璃基體10表面。本實(shí)施 例中，所述粘結(jié)劑層11為一硅膠層。
[0027] 請(qǐng)參閱圖3,所述碳納米管復(fù)合導(dǎo)線12,包括一碳納米管單紗122以及一包覆于所 述碳納米管單紗122外表面的金屬層124。
[0028] 所述碳納米管單紗122可以通過從一碳納米管陣列中拉取獲得一碳納米管線，并 將所述碳納米管線的兩端相對(duì)回轉(zhuǎn)形成。即，所述碳納米管單紗122為由純的、未修飾的碳 納米管組成。所述碳納米管線可以沿順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，從而形成S捻；所述碳納米管線可以 沿逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，從而形成Z捻。由于從碳納米管陣列中直接拉取獲得的碳納米管線中 的碳納米管基本沿所述碳納米管線的軸向延伸，且在所述碳納米管線的軸向方向通過范德 華力首尾相連。故，在將所述碳納米管線的兩端相對(duì)回轉(zhuǎn)的過程中，該碳納米管線中的碳納 米管會(huì)沿碳納米管線的軸向方向螺旋狀排列，且在延伸方向通過范德華力首尾相連，進(jìn)而 形成所述碳納米管單紗122。另外，在將所述碳納米管線的兩端相對(duì)回轉(zhuǎn)