远红外碳纤维发热板及其制备方法技术

本公开提供了一种远红外碳纤维发热板及其制备方法。该远红外碳纤维发热板根据下述方法制备：制备发热层，发热层为远红外碳纤维发热板的发热元件，发热层包括远红外碳纤维发热片；制备隔热反射层，隔热反射层用于隔热和反射热辐射；以及使用装配卡槽进行装配和封装。

Far Infrared Carbon Fiber Heating Plate and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
远红外碳纤维发热板及其制备方法
本公开涉及一种远红外碳纤维发热板及其制备方法。
技术介绍
碳纤维(carbonfiber，简称CF)，是一种含碳量在95％以上的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维具有许多优良性能，轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好，电磁屏蔽性好等。碳纤维主要应用于军工、航空航天等高科技领域。然而，随着经济的高速发展，碳纤维的优异性能在民用领域的应用也日益广泛。短切碳纤维是由碳纤维长丝经过机械切制而成，长度一般以mm为单位，其基本性能主要取决于碳纤维长丝的性能。较长丝而言，短纤维在应用中具有分散均匀，喂料方式多样，工艺简单等优点，所以可以应用于长丝所不适合的领域。随着轨道交通科技的迅速发展，轨道车辆对轻量化、结构功能一体化的要求也越来越高。当前轨道车辆内部采暖主要采用空调加热。这种加热方式除依靠笨重的空调设备外，还需要复杂的通风管道，使得车辆自身重量增加，同时还增加了设计复杂度。另外，随着人们生活水平的提高，空调采暖的舒适度已逐渐难以满足人们的感官需求。空调采暖是对流制热，而热气又是往上升的，使得车内整体的制热效果缓慢且不舒适。
技术实现思路
为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供了一种远红外碳纤维发热板及其制备方法。根据本公开的一个方面，一种远红外碳纤维发热板的制备方法，其包括制备发热层，发热层为远红外碳纤维发热板的发热元件，发热层包括远红外碳纤维发热片；制备隔热反射层，隔热反射层用于隔热和反射热辐射；以及使用装配卡槽进行装配和封装。根据本公开的至少一个实施方式，远红外碳纤维发热片的制备方法包括制备碳纤维纸和预浸料；将碳纤维纸和预浸料依次铺放于模具上；以及将模具放置于热压机上，进行固化成型。根据本公开的至少一个实施方式，碳纤维纸的制备方法包括将水注入散浆机内并加热；将溶解的分散剂加入散浆机中并搅拌均匀；将碳纤维加入散浆机中进行分散；将木浆短纤加入到散浆机中进行分散；待木浆短纤和碳纤维完全分散后，将混合物抽至配浆池中；以及对木浆长纤进行处理，并加入配浆池中进行混合。根据本公开的至少一个实施方式，固化成型的压力为0.3MPa，温度为120～130℃，处理时间为30～60min。根据本公开的至少一个实施方式，碳纤维纸的上表面和下表面均铺设至少2层预浸料。根据本公开的至少一个实施方式，预浸料为阻燃型预浸料。根据本公开的至少一个实施方式，阻燃型预浸料的制备方法包括织物通过浸渍阻燃型树脂制备得到阻燃型预浸料。根据本公开的至少一个实施方式，远红外碳纤维发热片的制备方法还包括用缝纫机或穿刺设备将导线固定至碳纤维纸的两端，并且缝纫或固定方向与碳纤维的取向垂直；将导线连接至导线接入点；以及将温控器连接至导线接入点。根据本公开的至少一个实施方式，发热板的制备方法还包括制备防护层，根据防护要求及发热层的特性制备。根据本公开的另一个方面，一种远红外碳纤维发热板，其根据上述制备方法制备得到。附图说明附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。图1是根据本公开至少一个实施方式的远红外碳纤维发热板的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。本公开提供了一种远红外碳纤维发热板及其制备方法。在本公开的至少一个实施方式中，本公开提供了一种远红外碳纤维发热板，如图1所示，其包括发热层，为远红外碳纤维发热板的发热元件，发热层包括远红外碳纤维发热片；以及隔热反射层，用于隔热和反射热辐射。根据本公开的至少一个实施方式，发热板还包括防护层，根据防护要求及发热层特性制备。根据本公开的至少一个实施方式，发热板还包括装配卡槽，用于将隔热反射层、发热层和防护层进行装配并封装。本公开提供的远红外碳纤维发热板可根据下述方法制备：制备远红外碳纤维发热片，作为发热层；根据隔热、反射要求制备相应的隔热反射层；根据防护要求及发热片的特性制备相应的防护层；用装配卡槽分别将隔热反射层、发热层、防护层进行装配并封装，从而制备得到远红外碳纤维发热板。根据温度控制精度和温度设定值，也可只装配隔热反射层和发热层。该发热板由发热层、隔热反射层和防护层一起组装成发热器件，通过温控器调节远红外碳纤维发热板的表面温度，以满足实际需求。根据本公开的至少一个实施方式，远红外碳纤维发热片包括碳纤维纸。碳纤维纸由碳纤维制备，其中碳纤维的含量决定碳纤维发热片的功率和所能达到的表面温度。本公开利用碳纤维导电与导热性能，将其均匀分布于介质中，搭建稳定的导电网络，运用热塑或热固工艺进行压合定型，制备碳纤维复合发热材料即碳纤维纸，通过碳纤维丝的含量来调节碳纤维发热片功率和所能达到的表面温度。碳纤维纸可根据下述方法制备：将水注入散浆机内，加热至一定温度，然后将溶解好的分散剂加入散浆机中并进行搅拌；将称好的碳纤维加入散浆机中进行分散，分散一段时间后观察碳纤维分散状态，分散良好后将木浆短纤投入到散浆机中进行分散；待木浆短纤和碳纤维完全分散后，将其抽至配浆池中；对木浆长纤进行处理，完成后放入配浆池中进行混合。通过称取不同重量的碳纤维来制备特定碳纤维含量的纸。通过抄造定量获得不同克重的碳纤维纸。根据本公开的至少一个实施方式，远红外碳纤维发热片还包括预浸料，碳纤维纸的上表面和下表面均设置至少2层预浸料。预浸料为阻燃型预浸料。该预浸料的制备方法如下：将织物浸渍于阻燃型树脂，从而制备得到阻燃型预浸料。此处，织物包括玻璃纤维织物或碳纤维织物，阻燃型树脂包括阻燃环氧树脂或酚醛。阻燃型预浸料的设置使得本公开提供的发热片具备阻燃、防火特性，能够满足不同应用场合对防火的要求。根据本公开的至少一个实施方式，远红外碳纤维发热片还包括导线，设置在碳纤维纸的两端。该导线可以为铜片导线，通过缝纫机或其他穿刺设备将该导线缝纫至碳纤维纸的两端，并且缝纫或固定方向与碳纤维取向垂直。根据本公开的至少一个实施方式，远红外碳纤维发热片还包括导线接入点，其与导线连接。根据本公开的至少一个实施方式，远红外碳纤维发热片还包括温控器，温控器连接至导线接入点，温控器用于根据实际的室内温度和温度的设定值控制远红外碳纤维发热板的工作状态。根据本公开的至少一个实施方式，远红外碳纤维发热片的制备方法包括制备碳纤维纸和预浸料；将碳纤维纸和预浸料依次铺放于模具上；以及将模具放置于热压机上，进行固化成型。该制备方法通过一次成型技术，预浸料固化时直接将碳纤维纸封装起来，减少了生产工序，节约了生产成本。根据本公开的至少一个实施方式，远红外碳纤维发热片的制备方法还包括用缝纫机或穿刺设备将导线固定至碳纤维纸的两端，并且缝纫或固定方向与碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种远红外碳纤维发热板的制备方法，其特征在于，所述远红外碳纤维发热板的制备方法包括制备发热层，所述发热层为所述远红外碳纤维发热板的发热元件，所述发热层包括远红外碳纤维发热片；制备隔热反射层，所述隔热反射层用于隔热和反射热辐射；以及使用装配卡槽进行装配和封装。

【技术特征摘要】
1.一种远红外碳纤维发热板的制备方法，其特征在于，所述远红外碳纤维发热板的制备方法包括制备发热层，所述发热层为所述远红外碳纤维发热板的发热元件，所述发热层包括远红外碳纤维发热片；制备隔热反射层，所述隔热反射层用于隔热和反射热辐射；以及使用装配卡槽进行装配和封装。2.根据权利要求1所述的远红外碳纤维发热板的制备方法，其特征在于，所述远红外碳纤维发热片的制备方法包括制备碳纤维纸和预浸料；将所述碳纤维纸和所述预浸料依次铺放于模具上；以及将所述模具放置于热压机上，进行固化成型。3.根据权利要求2所述的远红外碳纤维发热板的制备方法，其特征在于，所述碳纤维纸的制备方法包括将水注入散浆机内并加热；将溶解的分散剂加入所述散浆机中并搅拌均匀；将碳纤维加入所述散浆机中进行分散；将木浆短纤加入到所述散浆机中进行分散；待所述木浆短纤和所述碳纤维完全分散后，将混合物抽至配浆池中；以及对木浆长纤进行处理，并加入所述配浆池中进行混合。4.根据权利要求2所述的远红外碳纤维发热板的制备方法，其特征在于，所述固化成型的压力为0.3MPa，温度为120...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚建勋，王彪，李明，刘斌，宋俊富，
申请(专利权)人：江苏骏源新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32