CN115175387A - 自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法，该自限温远红外碳纤维复合面状电热材料是由两层加强绝缘层、两层绝缘层、两层自限温层及一层发热层组成并经高温热压浸渍固化而成，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料还包括连接端子和电源引出线。所述的连接端子铆接在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极上，所述的电源引出线卡接在连接端子的接线槽上。本发明中的电热材料利用碳纤维导电纸稳定的物理结构的三维导电网络，有效的解决现有自限温面状发热材料发热性能不稳定，使用寿命较低，使用过程存在发生火灾隐患等重大问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种电热材料，具体涉及一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法。
技术背景
市面上，碳纤维复合面状电热材料一般采用碳纤维复合导电纸作为发热载体，导电纸主要采用短切碳纤维搭建的三维导电网络，其导电网络是物理性搭建而形成的网络，其复合的电热材料具有超高的使用寿命，并具有优异的红外性能--电热转换效率高，电-热辐射转换效率一般可以达到60％以上，其被广泛应用于地板采暖、康复理疗、食品干燥、杀菌、穿戴设备、家用电器等领域。
中国专利公开号CN102291858A公开了一种低温复合电热材料及其制备的方法，其在碳纤维导电纸上下各覆一层环氧树脂玻璃纤维布，并在环氧树脂玻璃纤维布上层和下层各覆一层对苯二甲酸乙二醇酯树脂热压而成。其发热面积、温度、局部温度均可适用于建筑采暖领域，表面温度可在16℃-55℃任意调节，升温时间快，一般启动30分钟以内即可达到设定的温度。但是其应用温度较低，不超过55度，应用范围有限。更为重要的是，它依靠外部的温度控制器对其进行控制，在使用过程中容易出现因温度叠加造成伤害--轻则出现温度叠加造成对覆盖物的碳化，重则引发火灾。
目前的自限温发热材料的多以碳系粉体与高分子聚合物及导电填充浆料混合而成。中国专利公开号CN111925686A公布了一种PTC自限温功能的石墨烯发热油墨，主要由石墨烯、支撑材料树脂、PTC效应材料、溶剂、增稠剂、消泡剂和流平剂组成。其通过在石墨烯发热油墨中使用PTC效应材料，从而使获得的发热膜片具有自限温功能，结构可靠，使用方便；并且无需温控开关。但是其导电网络是由碳系粉体、导电填充浆料和PTC材料形成的化学性的导电网络，在长时间温度效应的情况下，导电填充浆料会逐步发生疲劳，导电浆料发生疲劳的结果就是其导电网络发生破坏，出现“虚接”现象，从而导致发生击穿。同时，PTC材料一般在10万次左右亦会发生疲劳，当导电填充浆料和PTC材料发生疲劳后，其引发的击穿轻则直接将发热片烧毁，重则引发火灾。如2017年2月5日浙江省台州市天台县赤城街道春晓堤足馨堂发生火灾，就是因电热膜击穿而引发的火灾，造成了重大的安全事故。
鉴于上述问题，本发明公开了一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法。其具有如下文所述之技术特征，以解决现有的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法，其利用碳纤维导电纸稳定的物理结构的三维导电网络，它能有效的解决现有自限温面状发热材料发热性能不稳定，使用寿命较低，使用过程存在发生火灾隐患等重大问题。本发明的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料工作温度在30-160℃,可广泛应用于工业加热、建筑采暖、康复理疗、农业干燥、杀菌、家用电器、轨道交通采暖、汽车加热及特种加热等领域。
本发明的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料是通过以下技术方案实现的：自限温远红外碳纤维复合面状电热材料是由两层加强绝缘层、两层绝缘层、两层自限温层及一层发热层组成并经高温热压浸渍固化而成，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料还包括连接端子和电源引出线。所述的连接端子铆接在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极上，所述的电源引出线卡接在连接端子的接线槽上。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的两层自限温层分别覆盖在发热层的上、下层，所述的两层绝缘层分别覆盖在两层自限温层的上、下层，所述的两层加强绝缘层分别覆盖在两层绝缘层的上、下层。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的发热层采用碳纤维导电纸，所述的导电纸的体积电阻率为0.1-6Ω.cm，所述的碳纤维导电纸的两侧还分别固定设有两条铜箔条，所述的两条铜箔条与碳纤维导电纸等长。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的加强绝缘层、绝缘层和自限温层的各长边和各宽边相同，所述的发热层的各长边和各宽边小于加强绝缘层、绝缘层和自限温层的各长边和各宽边。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的自限温层由布类材料经自限温复合溶剂浸渍、烘干、热压而形成的半固化片材，所述的布类材料可采用无纺布或玻璃纤维布中的一种，所述的无纺布可采用涤纶纤维无纺布、丙纶纤维无纺布、锦纶纤维无纺布、氨纶纤维无纺布或腈纶纤维无纺布中的一种，所述的无纺布的定重为20-100g/m2，所述的玻璃纤维布可采用无碱玻璃纤维布或中碱玻璃纤维布中的一种，所述的玻璃纤维布的定重为50-150g/m2。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的自限温复合溶剂为均匀分散有热塑性聚合物的环氧树脂溶液。所述的环氧树脂溶液和热塑性聚合物按照10：0.5-1的重量比均匀混合而成。所述的热塑性聚合物采用聚丙烯粉末、聚乙烯粉末和聚偏氟乙烯粉末按照2：1-1.5：0.1-0.3的重量比经气流粉碎混合而成。所述的热塑性聚合物的环氧树脂溶液采用溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照10：3-6：1-0.3的重量比均匀混合而成，所述的溴化环氧树脂溶液采用溴化双酚A型环氧树脂、溴化酚醛型环氧树脂、二溴季戊二醇型环氧树脂中的一种，所述的稀释剂采用醋酸乙酯、醋酸丁酯或丙酮中的一种。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的绝缘层由玻璃纤维布经环氧树脂溶液浸渍、烘干、热压而形成的半固化片材。所述的玻璃纤维布可采用无碱玻璃纤维布或中碱玻璃纤维布中的一种，所述的玻璃纤维布的定重为150-300g/m2。所述的环氧树脂溶液采用溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照10：3-6：1-0.3的重量比均匀混合而成，所述的溴化环氧树脂溶液采用溴化双酚A型环氧树脂、溴化酚醛型环氧树脂、二溴季戊二醇型环氧树脂中的一种，所述的稀释剂采用醋酸乙酯、醋酸丁酯或丙酮中的一种。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的加强绝缘层采用热塑性聚合物薄膜，所述的热塑型聚合物薄膜可采用PET膜、PBT膜、PVDF膜、PC膜中的一种，所述的热塑型聚合物薄膜的厚度为20-50μm。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料高温热压浸渍固化的温度为140-180℃，热压时间为60-180min，热压压力为50-150kg/cm2。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的连接端子由铆接端子铆接在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极上，所述的连接端子为OT型连接端子，所述的OT型端子的T端接线槽用以卡接固定电源引出线。所述的铆接端子由空心铜铆钉和紧固垫片组成。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其中，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极上有一组对称的圆孔，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料上的圆孔与空心铜铆钉直径相同。
上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料的制备方法，该方法至少包括以下步骤：
步骤1：制备自限温层；
步骤1.1：将聚丙烯粉末、聚乙烯粉末和聚偏氟乙烯粉末按照重量比采用气流粉碎而得到热塑性聚合物；
步骤1.2：将溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照重量比投入搅拌机中进行均质，均值时间10-30min，均质完成后得到环氧树脂溶液；
步骤1.3：将步骤1.1得到的热塑性聚合物和步骤1.2得到的环氧树脂溶液按照重量比投入搅拌机中进行均质，均质时间20-45min，均质机转速800-1500r/min，得到自限温溶剂；
步骤1.4：将步骤1.3得到的自限温溶剂倒入浸胶机的胶池中；
步骤1.5：将玻璃纤维布放入浸胶机并开始浸胶；
步骤1.6：将步骤1.5浸胶后的玻璃纤维布进行烘干；
步骤1.7：将步骤1.6烘干后的玻璃纤维布进行裁剪，并将裁剪好的玻璃纤维布送入热压机中进行热压，热压温度为80-140℃，热压时间为40-120min，热压压力为10-80kg/cm2。
步骤2；制备绝缘层；
步骤2.1：将溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照重量比投入搅拌机中进行均质，均值时间10-30min，均质完成后得到环氧树脂溶液；
步骤2.2：将环氧树脂溶液倒入浸胶机的胶池中；
步骤2.3：将玻璃纤维布放入浸胶机并启动浸胶；
步骤2.4：将步骤2.3浸胶后的玻璃纤维布进行烘干；
步骤2.5；将步骤2.5烘干后的玻璃纤维布进行裁剪，并将裁剪好的玻璃纤维布送入热压机中进行热压，热压温度为120-140℃，热压时间为60-120min，热压压力为30-120kg/cm2。
步骤3：制备发热层；
步骤3.1：根据所需的尺寸裁剪导电纸；
步骤3.2：将裁剪好的导电纸的两边分别用缝纫机扎上铜极。
步骤4：裁剪加强绝缘层；
步骤5：裁剪自限温层；
步骤6：裁剪绝缘层；
步骤7：在钢板从下至上依次平放加强绝缘层、绝缘层、自限温层、发热层、自限温层、绝缘层、加强绝缘层得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料胚体，并在胚体上放置钢板；
步骤8：重复步骤7，重复2-10次；
步骤9：将步骤8制得的多层自限温远红外碳纤维复合面状电热材料胚体平行放置入热压机工作台面；
步骤10：将多层自限温远红外碳纤维复合面状电热材料胚体放满热压机各层工作台面，启动热压机进行热压，热压结束后得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材；
步骤11：将步骤10得到的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材按照产品要求进行剪裁；
步骤12：将步骤11得到的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材两条铜极边打孔，并在孔的周围用打磨机磨出铜极；
步骤13：用压接线钳将电源引出线压接在OT型端子上；
步骤14：对步骤12得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材铆接步骤13得到的接线端子；
步骤15：铆接段子进行密封处理，从而得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料。
本发明一种上述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料及其制备方法由于采用了上述方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
本发明的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料热量传递主要以远红外辐射为主，电热转换效率可达99％，电热辐射转换效率可达50％，传热效率高，是一种先进的节能材料；
本发明的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料具有PTC效应，能进行自限温，在使用过程中能避免因温度过高或温度叠加引起的安全事故，同时能极大的避免温度过载造成能源的浪费等情况，相比同类的发热材料，至少节能30％以上。
本发明的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料的发热体是短切碳纤维搭建的三维导电网络，其导电通路是短切碳纤维搭建的物理结构的，具有结构稳定的特点，经国家红外及工业电热产品质量监督检验中心检测-检验业务号：(2020)-WT-HW-01113，其工作寿命可以达到10万小时。
本发明的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料可以根据功率和规格要求，组合成各种不同功率与温度的发热材料，以满足不同要求；
本发明的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料使用安全，在一般电压下整个面都是电子通路，电流密度极小，对人体毫无伤害。
附图说明
图1是本发明自限温远红外碳纤维复合面状电热材料的结构示意图。图2是本发明自限温远红外碳纤维复合面状电热材料中发热层的结构示意图。
图中：1、发热层；2、自限温层；3、绝缘层；4、加强绝缘层；5、铜极。
具体实施方式
请参见附图1和图2，本发明自限温远红外碳纤维复合面状电热材料是由两层加强绝缘层4、两层绝缘层3、两层自限温层2及一层发热层1组成并经高温热压浸渍固化而成，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料还包括连接端子和电源引出线。所述的连接端子铆接在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极5上，所述的电源引出线卡接在连接端子的接线槽上。
所述的两层自限温层2分别覆盖在发热层1的上、下层，所述的两层绝缘层3分别覆盖在两层自限温层2的上、下层，所述的两层加强绝缘层4分别覆盖在两层绝缘层3的上、下层。
所述的发热层1采用碳纤维导电纸，所述的导电纸的体积电阻率为0.1-6Ω.cm，所述的碳纤维导电纸的两侧还分别固定设有两条铜箔条，所述的两条铜箔条与碳纤维导电纸等长。碳纤维导电纸属于“导电通道”的导电机理，主要依靠短切碳纤维搭建的三维导电网络，影响其导电性的因素包括：接触数目、接触电阻和间隙大小，故在制备碳纤维导电纸时通过调整碳纤维含量和纸张的定重可决定其导电性。在同等长度和直径的碳纤维的情况下：碳纤维含量越高，导电纸的体积电阻率越小，反之亦然。在同等含量碳纤维情况下，导电纸的体积电阻率为定值，导电纸的定重越大，其电阻越小，导电性越好。导电纸的导电性采用以下公式进行计算；
体积电阻率＝导电纸的横截面积/铜极间的距离*电阻值。
所述的加强绝缘层4、绝缘层3和自限温层2的各长边和各宽边相同，所述的发热层1的各长边和各宽边小于加强绝缘层4、绝缘层3和自限温层2的各长边和各宽边。
所述的自限温层2由布类材料经自限温复合溶剂浸渍、烘干、热压而形成的半固化片材，所述的布类材料可采用无纺布或玻璃纤维布中的一种，所述的无纺布可采用涤纶纤维无纺布、丙纶纤维无纺布、锦纶纤维无纺布、氨纶纤维无纺布或腈纶纤维无纺布中的一种，所述的无纺布的定重为20-100g/m2，所述的玻璃纤维布可采用无碱玻璃纤维布或中碱玻璃纤维布中的一种，所述的玻璃纤维布的定重为50-150g/m2。
所述的自限温复合溶剂为均匀分散有热塑性聚合物的环氧树脂溶液。所述的环氧树脂溶液和热塑性聚合物按照10：0.5-1的重量比均匀混合而成。所述的热塑性聚合物采用聚丙烯粉末、聚乙烯粉末和聚偏氟乙烯粉末按照2：1-1.5：0.1-0.3的重量比经气流粉碎混合而成。所述的热塑性聚合物的环氧树脂溶液采用溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照10：3-6：1-0.3的重量比均匀混合而成，所述的溴化环氧树脂溶液采用溴化双酚A型环氧树脂、溴化酚醛型环氧树脂、二溴季戊二醇型环氧树脂中的一种，所述的稀释剂采用醋酸乙酯、醋酸丁酯或丙酮中的一种。自限温远红外碳纤维复合面状电热材料的发热载体主要是碳纤维导电纸中由短切碳纤维搭建的三维导电网络。碳纤维导电纸本身处于蓬松的结构，其由碳纤维搭建的导电网络并不紧实，需要进行热压复合处理。采用环氧类材料对碳纤维导电纸进行复合时，压力越大，导电纸中短切碳纤维搭建的导电网络越紧实，在热压处理时自限温层2和绝缘层3的环氧树脂完全浸渍导电纸，从而在压力的作用下对导电纸中的短切碳纤维搭建的导电网络进行固化定型。碳纤维导电纸是“导电通道”的导电机理，在热压处理时，自限温层2中的热塑性聚合物亦随着环氧树脂复合到碳纤维导电纸中，在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料工作时，当其温度达到热塑性聚合物的膨胀系数温度时，热塑性聚合物的体积会发生膨胀，引起碳纤维导电纸三维导电网络的导电通路被慢慢分开，电阻增大。采用聚丙烯粉末、聚乙烯粉末和聚偏氟乙烯粉末的热塑性聚合物的粉末，其膨胀系数好，可以根据不同的应用领域设计限温温度。因为碳纤维导电的导电网络是短切碳纤维搭建的物理性的网络，其稳定性好，聚合物膨胀时，导电纸中的由碳纤维与碳纤维间搭建的导电通路接触数目减少，从而避免温度过高。
所述的绝缘层3由玻璃纤维布经环氧树脂溶液浸渍、烘干、热压而形成的半固化片材。所述的玻璃纤维布可采用无碱玻璃纤维布或中碱玻璃纤维布中的一种，所述的玻璃纤维布的定重为150-300g/m2。所述的环氧树脂溶液采用溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照10：3-6：1-0.3的重量比均匀混合而成，所述的溴化环氧树脂溶液采用溴化双酚A型环氧树脂、溴化酚醛型环氧树脂、二溴季戊二醇型环氧树脂中的一种，所述的稀释剂采用醋酸乙酯、醋酸丁酯或丙酮中的一种。
所述的加强绝缘层4采用热塑性聚合物薄膜，所述的热塑型聚合物薄膜可采用PET膜、PBT膜、PVDF膜、PC膜中的一种，所述的热塑型聚合物薄膜的厚度为20-50μm。
所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料高温热压浸渍固化的温度为140-180℃，热压时间为60-180min，热压压力为50-150kg/cm2。
所述的连接端子由铆接端子铆接在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极5上，所述的连接端子为OT型连接端子，所述的OT型端子的T端接线槽用以卡接固定电源引出线。所述的铆接端子由空心铜铆钉和紧固垫片组成。
所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极5上有一组对称的圆孔，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料上的圆孔与空心铜铆钉直径相同。
一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料的制备方法，该方法至少包括以下步骤：
步骤1：制备自限温层；
步骤1.1：将聚丙烯粉末、聚乙烯粉末和聚偏氟乙烯粉末按照重量比采用气流粉碎而得到热塑性聚合物；
步骤1.2：将溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照重量比投入搅拌机中进行均质，均值时间10-30min，均质完成后得到环氧树脂溶液；
步骤1.3：将步骤1.1得到的热塑性聚合物和步骤1.2得到的环氧树脂溶液按照重量比投入搅拌机中进行均质，均质时间20-45min，均质机转速800-1500r/min，得到自限温溶剂；
步骤1.4：将步骤1.3得到的自限温溶剂倒入浸胶机的胶池中；
步骤1.5：将玻璃纤维布放入浸胶机并开始浸胶；
步骤1.6：将步骤1.5浸胶后的玻璃纤维布进行烘干；
步骤1.7：将步骤1.6烘干后的玻璃纤维布进行裁剪，并将裁剪好的玻璃纤维布送入热压机中进行热压，热压温度为80-140℃，热压时间为40-120min，热压压力为10-80kg/cm2。
步骤2；制备绝缘层；
步骤2.1：将溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照重量比投入搅拌机中进行均质，均值时间10-30min，均质完成后得到环氧树脂溶液；
步骤2.2：将环氧树脂溶液倒入浸胶机的胶池中；
步骤2.3：将玻璃纤维布放入浸胶机并启动浸胶；
步骤2.4：将步骤2.3浸胶后的玻璃纤维布进行烘干；
步骤2.5；将步骤2.5烘干后的玻璃纤维布进行裁剪，并将裁剪好的玻璃纤维布送入热压机中进行热压，热压温度为120-140℃，热压时间为60-120min，热压压力为30-120kg/cm2。
步骤3：制备发热层；
步骤3.1：根据所需的尺寸裁剪导电纸；
步骤3.2：将裁剪好的导电纸的两边分别用缝纫机扎上铜极。
步骤4：裁剪加强绝缘层；
步骤5：裁剪自限温层；
步骤6：裁剪绝缘层；
步骤7：在钢板从下至上依次平放加强绝缘层、绝缘层、自限温层、发热层、自限温层、绝缘层、加强绝缘层得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料胚体，并在胚体上放置钢板；
步骤8：重复步骤7，重复2-10次；
步骤9：将步骤8制得的多层自限温远红外碳纤维复合面状电热材料胚体平行放置入热压机工作台面；
步骤10：重复步骤8和步骤9，直至将多层自限温远红外碳纤维复合面状电热材料胚体放满热压机各层工作台面，启动热压机进行热压，热压结束后得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材；
步骤11：将步骤10得到的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材按照产品要求进行剪裁；
步骤12：将步骤11得到的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材两条铜极边打孔，并在孔的周围用打磨机磨出铜极；
步骤13：用压接线钳将电源引出线压接在OT型端子上；
步骤14：对步骤12得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材铆接步骤13得到的接线端子；
步骤15：铆接段子进行密封处理，从而得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对于该***进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所做出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (12)
1.一种自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：该电热材料是由两层加强绝缘层、两层绝缘层、两层自限温层及一层发热层组成并经高温热压浸渍固化而成，该电热材料还包括连接端子和电源引出线，所述的连接端子铆接在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极上，所述的电源引出线卡接在连接端子的接线槽上。
2.根据权利要求1所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的两层自限温层分别覆盖在所述的发热层的上、下层，所述的两层绝缘层分别覆盖在所述的两层自限温层的上、下层，所述的两层加强绝缘层分别覆盖在所述的两层绝缘层的上、下层。
3.根据权利要求1所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的发热层采用碳纤维导电纸，该碳纤维导电纸的体积电阻率为0.1-6Ω.cm，该碳纤维导电纸的两侧还分别固定设有两条铜箔条，所述的两条铜箔条与碳纤维导电纸等长。
4.根据权利要求1所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的加强绝缘层、绝缘层和自限温层的各长边和各宽边相同，所述的发热层的各长边和各宽边小于加强绝缘层、绝缘层和自限温层的各长边和各宽边。
5.根据权利要求1所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的自限温层由布类材料经自限温复合溶剂浸渍、烘干、热压而形成的半固化片材，所述的布类材料可采用无纺布或玻璃纤维布中的一种，所述的无纺布可采用涤纶纤维无纺布、丙纶纤维无纺布、锦纶纤维无纺布、氨纶纤维无纺布或腈纶纤维无纺布中的一种，所述的无纺布的定重为20-100g/m2，所述的玻璃纤维布可采用无碱玻璃纤维布或中碱玻璃纤维布中的一种，所述的玻璃纤维布的定重为50-150g/m2。
6.根据权利要求5所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的自限温复合溶剂为均匀分散有热塑性聚合物的环氧树脂溶液，所述的环氧树脂溶液和热塑性聚合物按照10：0.5-1的重量比均匀混合而成，所述的热塑性聚合物采用聚丙烯粉末、聚乙烯粉末和聚偏氟乙烯粉末按照2：1-1.5：0.1-0.3的重量比经气流粉碎混合而成，所述的热塑性聚合物的环氧树脂溶液采用溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照10：3-6：1-0.3的重量比均匀混合而成，所述的溴化环氧树脂溶液采用溴化双酚A型环氧树脂、溴化酚醛型环氧树脂、二溴季戊二醇型环氧树脂中的一种，所述的稀释剂采用醋酸乙酯、醋酸丁酯或丙酮中的一种。
7.根据权利要求1所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的绝缘层由玻璃纤维布经环氧树脂溶液浸渍、烘干、热压而形成的半固化片材，所述的玻璃纤维布可采用无碱玻璃纤维布或中碱玻璃纤维布中的一种，所述的玻璃纤维布的定重为150-300g/m2，所述的环氧树脂溶液采用溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照10：3-6：1-0.3的重量比均匀混合而成，所述的溴化环氧树脂溶液采用溴化双酚A型环氧树脂、溴化酚醛型环氧树脂、二溴季戊二醇型环氧树脂中的一种，所述的稀释剂采用醋酸乙酯、醋酸丁酯或丙酮中的一种。
8.根据权利要求1所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的加强绝缘层采用热塑性聚合物薄膜，所述的热塑型聚合物薄膜可采用PET膜、PBT膜、PVDF膜、PC膜中的一种，所述的热塑型聚合物薄膜的厚度为20-50μm。
9.根据权利要求1所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料高温热压浸渍固化的温度为140-180℃，热压时间为60-180min，热压压力为50-150kg/cm2。
10.根据权利要求1所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的连接端子由铆接端子铆接在自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极上，所述的连接端子为OT型端子，所述的OT型端子的T端接线槽用以卡接固定电源引出线，所述的铆接端子由空心铜铆钉和紧固垫片组成。
11.根据权利要求10所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料，其特征在于：所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料两端的铜极上有一组对称的圆孔，所述的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料上的圆孔与空心铜铆钉直径相同。
12.一种制备自限温远红外碳纤维复合面状电热材料的方法，其特征在于：该方法至少包括以下步骤：
步骤1：制备自限温层；
步骤1.1：将聚丙烯粉末、聚乙烯粉末和聚偏氟乙烯粉末按照重量比采用气流粉碎而得到热塑性聚合物；
步骤1.2：将溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照重量比投入搅拌机中进行均质，均值时间10-30min，均质完成后得到环氧树脂溶液；
步骤1.3：将步骤1.1得到的热塑性聚合物和步骤1.2得到的环氧树脂溶液按照重量比投入搅拌机中进行均质，均质时间20-45min，均质机转速800-1500r/min，得到自限温溶剂；
步骤1.4：将步骤1.3得到的自限温溶剂倒入浸胶机的胶池中；
步骤1.5：将玻璃纤维布放入浸胶机并开始浸胶；
步骤1.6：将步骤1.5浸胶后的玻璃纤维布进行烘干；
步骤1.7：将步骤1.6烘干后的玻璃纤维布进行裁剪，并将裁剪好的玻璃纤维布送入热压机中进行热压，热压温度为80-140℃，热压时间为40-120min，热压压力为10-80kg/cm2。
步骤2；制备绝缘层；
步骤2.1：将溴化环氧树脂溶液、6101环氧树脂溶液和稀释剂按照重量比投入搅拌机中进行均质，均值时间10-30min，均质完成后得到环氧树脂溶液；
步骤2.2：将环氧树脂溶液倒入浸胶机的胶池中；
步骤2.3：将玻璃纤维布放入浸胶机并启动浸胶；
步骤2.4：将步骤2.3浸胶后的玻璃纤维布进行烘干；
步骤2.5；将步骤2.5烘干后的玻璃纤维布进行裁剪，并将裁剪好的玻璃纤维布送入热压机中进行热压，热压温度为120-140℃，热压时间为60-120min，热压压力为30-120kg/cm2。
步骤3：制备发热层；
步骤3.1：根据所需的尺寸裁剪导电纸；
步骤3.2：将裁剪好的导电纸的两边分别用缝纫机扎上铜极。
步骤4：裁剪加强绝缘层；
步骤5：裁剪自限温层；
步骤6：裁剪绝缘层；
步骤7：在一块钢板上从下至上依次平放加强绝缘层、绝缘层、自限温层、发热层、自限温层、绝缘层、加强绝缘层，得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料胚体，并在胚体上放置另一块钢板；
步骤8：重复步骤7，重复2-10次；
步骤9：将步骤8制得的多层自限温远红外碳纤维复合面状电热材料胚体平行放置入热压机工作台面；
步骤10：将多层自限温远红外碳纤维复合面状电热材料胚体放满热压机各层工作台面，启动热压机进行热压，热压结束后得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材；
步骤11：将步骤10得到的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材按照产品要求进行剪裁；
步骤12：将步骤11得到的自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材两条铜极边打孔，并在孔的周围用打磨机磨出铜极；
步骤13：用压接线钳将电源引出线压接在OT型端子上；
步骤14：对步骤12得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料片材铆接步骤13得到的接线端子；
步骤15：铆接段子进行密封处理，从而得到自限温远红外碳纤维复合面状电热材料。
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