一种具有石墨薄膜的电发热装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有石墨薄膜的电发热装置，包括：一下板面；一下电极；一具有弯曲结构的石墨薄膜，该具有弯曲结构的石墨薄膜包括：多个基板；以及至少一个第一连接部与至少一个第二连接部；一上电极，位于该具有弯曲结构的石墨薄膜上；以及一上板面，位于该上电极之上。

【技术实现步骤摘要】
一种具有石墨薄膜的电发热装置
本专利技术涉及一种石墨材料，特别是一种具有弯曲结构的石墨薄膜。本专利技术还涉及具有该石墨薄膜的点发热装置以及该石墨薄膜的制备方法。
技术介绍
随着再生能源技术的发展，以及公众环保意识的提升，近年来能源问题也逐渐受到重视。在热电转换发电的领域中，基本原理是利用热电材料以及组件之间的温度差，驱动电子移动来进行热能及电能的转换。另外，热电转换发电可进一步结合废热回收技术，将废热当作热电转换发电的热源，从而进一步减少能源的浪费。通常地，具有高导电率的材料通常也具有良好的导热性，因而石墨材料是最有望成为热点转换方面的新的突破口，然而目前的石墨材料的应用中，多数却只限于利用其优异的导热性能。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种具有弯曲结构的石墨薄膜。该石墨薄膜可进一步应用于电发热装置中。同时，本专利技术还提供了该石墨薄膜的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种具有弯曲结构的石墨薄膜，包括：多个基板，任意相邻的两个该基板具有一间距，其中该间距为13～15nm，每一基板具有一第一边与一第二边，且该第一边与该第二边相对应；以及至少一个第一连接部与至少一个第二连接部，该第一连接部与第二连接部交替设置于该基板的两侧，其中第N层基板的该第一边与第N-1层基板的该第一边以该至少一个第一连接部之一连接，且该第N层基板的该第二边与第N+1层基板的该第二边以该至少一个第二连接部之一连接，其中该第N层为该基板中的任一层，其中该基板、该至少一个第一连接部以及该至少一个第二连接部构成一连续石墨薄膜。作为优选，其中每一基板、每一第一连接部以及每一第二连接部分别包括单层碳原子或多层碳原子的石墨烯。作为优选，其中该每一层碳原子的厚度范围为3.1～10nm。作为优选，其中该基板包括420至450层。作为优选，其中该基板互相平行。作为优选，其中该至少一个第一连接部与该至少一个第二连接部的形状分别为弧面、曲面、抛物面、尖角面或垂直面中的一种。本专利技术实施例的第二方面提供了一种电发热装置，包括：一下板面；一下电极，位于该下板面之上；一具有弯曲结构的石墨薄膜，位于该下电极之上，该具有弯曲结构的石墨薄膜包括：多个基板，任意相邻的两个基板相隔一间距，其中该间距为13～15nm，每一基板具有一第一边与一第二边，且该第一边与该第二边相对应，其中该基板与该下板面的表面平行配置；以及至少一个第一连接部与至少一个第二连接部，该第一连接部与第二连接部交替设置于该基板的两侧，其中第N层基板的该第一边与第N-1层基板的该第一边以该至少一个第一连接部之一连接，且该第N层基板的该第二边与第N+1层基板的该第二边以该至少一个第二连接部之一连接，其中该第N层为该基板中的任一层，其中该基板、该至少一个第一连接部以及该至少一个第二连接部构成一连续石墨薄膜；一上电极，位于该具有弯曲结构的石墨薄膜上；以及一上板面，位于该上电极之上。作为优选，其中该基板的正交方向为热传导方向。作为优选，其中每一基板、每一第一连接部以及每一第二连接部分别包括单层碳原子或多层碳原子的石墨烯。作为优选，其中该每一层碳原子的厚度范围为3.1～10nm。作为优选，其中该基板包括420至450层。作为优选，其中该基板互相平行。作为优选，其中该至少一个第一连接部与该至少一个第二连接部的形状分别为弧面、曲面、抛物面、尖角面或垂直面中的一种。本专利技术的实施例的第三方面提供了一种具有弯曲结构的石墨薄膜的制备方法，包括：提供一基材；在该基材上形成石墨烯层；在该石墨烯层上形成一保护层；对该基材进行多次弯折，形成多个连接部以及多个基板；以及移除该基材与该保护层，形成一具有弯曲结构的石墨烯层。作为优选，其中形成该石墨烯层的方法包括气相沉积法或机械剥离法。作为优选，其中形成该石墨烯层的方法还包括对该石墨烯层进行掺杂处理。作为优选，其中该掺杂处理的方法包括电浆法、热处理法或溶液法。作为优选，其中该掺杂处理的方法包括植入氮原子、氢原子、氧原子、氨原子中的一种或多种。作为优选，其中该每一基板、该每一连接部分别包括单层碳原子或多层碳原子的石墨烯。作为优选，其中该基板包括420至450层。与现有技术比较，本专利技术提供的一种具有弯曲结构的石墨薄膜，利用弯曲结构的石墨薄膜在纵方向进行热传导的特性，经数值模拟和实验结果得知可大幅降低其热传导系数，且不改变其平行平面方向导电的特性，因此可维持石墨薄膜原有的高导电率。。附图说明图1为本专利技术一个实施例具有弯曲结构的石墨薄膜的结构示意图。图2为图1中B部分的局部放大图。图3为图1中另一实施例的B部分的局部放大图。图4是本专利技术提供的具有弯曲结构的石墨薄膜的制备方法的流程图。图5至图8是依照专利技术一个实施例的一种具有弯曲结构的石墨薄膜的制备方法制备的产品的剖面图。图9是本专利技术一个实施例的一种电发热装置的的结构示意图。图10是本专利技术一个实施例的具有弯曲结构的石墨薄膜的电阻值测量示意图。【主要附图标记】1、2…长条状电极3、4…点状电极10…下板面12…基材14…下电极16…上电极18…上板面20…石墨烯层22、122…基板24…第N层基板26…第N-1层基板28…第N+1层基板32…第一边34…第二边42…第一连接部44…第二连接部50…保护层100、100a…石墨薄膜140…连接部200…电发热装置402、404、406、408、410…步骤A1、A2、L…长度B…区d…间距D1、D2…距离W…宽度具体实施方式以下结合附图对本专利技术的技术方案做进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种具有弯曲结构的石墨薄膜100包括多个基板22、至少一个第一连接部42以及至少一个第二连接部44。上述多个基板22、上述至少一个第一连接部42以及上述至少一个第二连接部44构成连续的石墨薄膜100。如图1所示，每一基板22例如是具有平坦的表面。每一基板22具有第一边32与第二边34，且第一边32与第二边34互相对应。在一实施例中，第一边32与第二边34互相平行。所述多个基板22的形状可以相同或相异，其形状可以例如是四边形或多边形。在一实施例中，每一基板22为矩形，其长度L例如是5nm～200nm，宽度W例如是5nm～200nm，厚度例如是3.1～10nm。所述多个基板22之间可以彼此互相平行或不平行。在一实施例中，石墨薄膜100包括多个互相平行的基板22。在另一实施例中，石墨薄膜100可同时包括至少一组互相平行的基板22以及至少一组互相不平行的基板22。任意相邻的两个基板22彼此之间相隔一间距d。各间距d可以相等或不相等。在一实施例中，间距d之大小例如是为13～15nm之间。所述至少一个第一连接部42与所述至少一个第二连接部44该第一连接部与第二连接部交替设置于各基板22的两侧。在图1中，所述至少一个第一连接部42设置在右侧；所述至少一个第二连接部44设置在左侧。所述至少一个第一连接部42与所述至少一个第二连接部44的形状可以例如是弧面、曲面、抛物面、尖角面或垂直面中的一种。所述至少一个第一连接部42与所述至少一个第二连接部44的形状可以相同或不相同。在一实施例中，所述至少一个第一连接部42与所述至少一个第二连接部44可为具有相同曲率或不同曲率的弧面。如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有石墨薄膜的电发热装置，包括：一下板面；一下电极，位于该下板面之上；一具有弯曲结构的石墨薄膜，位于该下电极之上，该具有弯曲结构的石墨薄膜包括：多个基板，任意相邻的两个基板相隔一间距，其中该间距为13～15nm，每一基板具有一第一边与一第二边，且该第一边与该第二边相对应，其中该基板与该下板面的表面平行配置；以及至少一个第一连接部与至少一个第二连接部，该第一连接部与第二连接部交替设置于该基板的两侧，其中第N层基板的该第一边与第N‑1层基板的该第一边以该至少一个第一连接部之一连接，且该第N层基板的该第二边与第N+1层基板的该第二边以该至少一个第二连接部之一连接，其中该第N层为该基板中的任一层，其中该基板、该至少一个第一连接部以及该至少一个第二连接部构成一连续石墨薄膜；一上电极，位于该具有弯曲结构的石墨薄膜上；以及一上板面，位于该上电极之上。

【技术特征摘要】
1.一种具有石墨薄膜的电发热装置，包括：一下板面；一下电极，位于该下板面之上；一具有弯曲结构的石墨薄膜，位于该下电极之上，该具有弯曲结构的石墨薄膜包括：多个基板，任意相邻的两个基板相隔一间距，其中该间距为13～15nm，每一基板具有一第一边与一第二边，且该第一边与该第二边相对应，其中该基板与该下板面的表面平行配置；以及至少一个第一连接部与至少一个第二连接部，该第一连接部与第二连接部交替设置于该基板的两侧，其中第N层基板的该第一边与第N-1层基板的该第一边以该至少一个第一连接部之一连接，且该第N层基板的该第二边与第N+1层基板的该第二边以该至少一个第二连接部之一连接，其中该第N层为该基板中的任一层，其中该基板、该至少一个第一连接部以及该至少一个第二连接部构成一连续石墨薄...

【专利技术属性】
技术研发人员：金闯，
申请(专利权)人：太仓斯迪克新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32