一种石墨烯发热膜制造技术

本实用新型专利技术提供了一种石墨烯发热膜包括第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层，第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层粘贴为一体结构，所述发热膜层为石墨烯膜。本实用新型专利技术提供的石墨烯发热膜具有以下优点：(1)采用石墨烯膜作为发热膜，具有发热稳定性好，使用寿命长，加热速度快的优点；(2)采用石墨烯膜作为发热膜，均匀性更好、性能更加稳定；(3)隔热效果好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及碳材料
，尤其是涉及一种石墨烯发热膜。
技术介绍
电加热技术具有清洁能源、热转换效率高、铺装设计方便等显著优点，在现代建筑、采暖工程、装饰装修等领域得到广泛的应用。针对传统的电加热技术效率低的缺点，发展低电阻、高导热性、高耐热稳定性的高性能炭基发热材料正成为未来发展的必然趋势。石墨烯(Graphene)是一种由单层碳原子排列呈六角形网状结构的碳质新型的薄膜材料。单层石墨烯中的电子与空穴载流子迁移率有望在温度为下最大达到硅的100倍。石墨烯是已知材料中最薄最牢固坚硬的材料，这些优异的性能使其在电子乃至加热领域有着巨大的应用价值。自2004年英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫从定向石墨中使用胶带剥离出石墨烯薄膜以来,石墨烯薄膜以其特有的性质已经逐渐成为新材料领域最吸引人的材料之一。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种发热稳定性好，使用寿命长，加热速度快的石墨烯发热膜。本技术提供的一种石墨烯发热膜，包括第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层，第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层粘贴为一体结构，所述发热膜层为石墨烯膜。优选地，所述石墨烯膜包括碳纤维和石墨烯，其中碳纤维质量比为40％-70％，石墨烯的质量比为5％-15％。优选地，所述石墨烯膜的厚度为30-50μm。优选地，所述第一绝缘防水层和第二绝缘防水层均采用PVC膜、PE膜或PET膜。优选地，所述第一绝缘防水层和第二绝缘防水层的厚度均为0.2-0.6μm。优选地，所述电极层为粘贴在发热膜层上的两条电极条，所述两条电极条均用于通过温度控制系统连接电源。优选地，所述两条电极条为铜箔。优选地，所述两条电极条为银浆条。优选地，所述第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层的粘合用胶为聚氨酯、聚苯乙烯、环氧树脂、丙烯酸酯中的一种或几种。优选地，所述粘合用胶的厚度为150-280μm。与现有技术相比，本技术提供的石墨烯发热膜具有以下优点：(1)采用石墨烯膜作为发热膜，具有发热稳定性好，使用寿命长，加热速度快的优点；(2)采用石墨烯膜作为发热膜，均匀性更好、性能更加稳定；(3)隔热效果好。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术提供的石墨烯发热膜的结构示意图。附图标记：1-第一绝缘防水层；2-电极层；3-发热膜层；4-第二绝缘防水层。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。图1为本技术提供的石墨烯发热膜的结构示意图。如图1所示，本技术提供的一种石墨烯发热膜，包括第一绝缘防水层1、电极层2、发热膜层3和第二绝缘防水层4，第一绝缘防水层1、电极层2、发热膜层3和第二绝缘防水层4粘贴为一体结构，所述发热膜层3为石墨烯膜。与现有技术相比，本技术提供的石墨烯发热膜具有以下优点：(1)采用石墨烯膜作为发热膜，具有发热稳定性好，使用寿命长，加热速度快的优点；(2)采用石墨烯膜作为发热膜，均匀性更好、性能更加稳定；(3)隔热效果好。所述石墨烯膜包括碳纤维和石墨烯，其中碳纤维质量比为40％-70％，石墨烯的质量比为5％-15％。所述石墨烯膜的厚度为30-50μm。所述第一绝缘防水层1和第二绝缘防水层4均采用PVC膜、PE膜或PET膜。所述第一绝缘防水层1和第二绝缘防水层4的厚度均为0.2-0.6μm。所述电极层2为粘贴在发热膜层3上的两条电极条，所述两条电极条均用于通过温度控制系统连接电源。所述两条电极条为铜箔或银浆条。所述第一绝缘防水层1、电极层2、发热膜层3和第二绝缘防水层4的粘合用胶为聚氨酯、聚苯乙烯、环氧树脂、丙烯酸酯中的一种或几种。所述粘合用胶的厚度为150-280μm。本技术提供的石墨烯发热膜制备方法，具体工艺步骤如下：1)、石墨烯膜的制作，在金属基体表面采用化学气相沉积方法制备石墨烯膜；选择在金属基体表面(如铝箔、铜箔或镍箔)采用化学气相沉积方法制备一层石墨烯膜，在温度为25℃、常压、惰性气体(如氦气、氖气等)、无菌环境中生长15-20h，制备一层厚度为30-50μm厚度的石墨烯膜。2)、采用喷涂、刷涂或滚涂的方法在第二绝缘防水层4上覆盖粘合用胶；选用聚氨酯、聚苯乙烯、环氧树脂和丙烯酸酯中的一种或几种作为粘结用胶，采用喷涂、刷涂或滚涂的方法在第二绝缘防水层4(如PVC膜、PE膜或PET膜)上制备一层厚度为150-280μm左右的粘结层。3)、将覆盖有粘合用胶的第二绝缘防水层4与石墨烯膜粘合为一体；把带有粘结层的PVC膜、PE膜或PET膜覆盖在生长有石墨烯的金属基体表面上，在温度为50℃，压强为50-150MPa的环境下，作用2-5h，将覆盖有粘结层的第二绝缘防水层4与石墨烯膜粘合为一体。4)、采用机械剥离或电化学腐蚀的方法去除石墨烯膜上的金属基体，制成带有绝缘防水层的石墨烯膜；通过机械剥离或者电化学腐蚀的方法，去除石墨烯膜上的金属基体，制备成带有PVC膜、PE膜或PET膜的石墨烯膜；其中，电化学腐蚀反应的温度为30-70℃，腐蚀的时间为3-10h，腐蚀溶液为Cu的酸性溶液。腐蚀反应的时间与金属基体的厚度和电化学腐蚀反应温度有关，以完全腐蚀掉金属基体为准。腐蚀溶液可以选择氯化铜水溶液、硫酸铜水溶液或硝酸铜的水溶液。以氯化铜的溶液为例，腐蚀条件如下：氯化铜水溶液为180-210g/L；盐酸溶液为40-55g/L，溶液温度为30-45℃；电流密度为2.1-7.8A/dm2。整个电化学腐蚀过程为，阳极的铜箔上铜失电子变成铜离子，阴极铜离子得电子变成金属铜的过程。当氯化铜溶液为180g/L、盐酸溶液为45g/L、溶液温度为30℃时，电流密度为3.5A/dm2。当氯化铜溶液为195g/L、盐酸溶液为50g/L、溶液温度为40℃时，电流密度为5A/d本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯发热膜，其特征在于，包括第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层，第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层粘贴为一体结构，所述发热膜层为石墨烯膜；所述电极层为粘贴在发热膜层上的两条电极条，所述两条电极条均用于通过温度控制系统连接电源。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯发热膜，其特征在于，包括第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层，第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层粘贴为一体结构，所述发热膜层为石墨烯膜；所述电极层为粘贴在发热膜层上的两条电极条，所述两条电极条均用于通过温度控制系统连接电源。2.根据权利要求1所述的石墨烯发热膜，其特征在于，所述石墨烯膜的厚度为30-50μm。3.根据权利要求1所述的石墨烯发热膜，其特征在于，所述第一绝缘防水层和第二绝缘防水层...

【专利技术属性】
技术研发人员：向联合，马磊，
申请(专利权)人：杭州白熊科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33