一种石墨烯电加热复合件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯电加热复合件及其制造方法，其中，一种石墨烯电加热复合件包括：绝缘基体、电极元件及石墨烯层，所述电极元件连接所述绝缘基体，所述石墨烯层覆盖于所述绝缘基体及所述电极元件表面，其中所述石墨烯层用于将电能转换为热能。

A Graphene Electric Heating Composite and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯电加热复合件及其制造方法
本专利技术涉及电加热领域，尤其涉及一种石墨烯电加热复合件及其制造方法。
技术介绍
由转化件将电能转化为热能，是电加热元件的一种主要形式，现有的电加热元件按其材质多由金属电热元件如镍铬丝、铁铬铝丝、碳化硅、硅钼棒等组成，加热效率高、加热速度块且低耗环保的特性，因此，电加热件通常被用于对指定物品进行快速加热。石墨烯是一种柔性透明的碳材料，石墨烯薄膜作为加热层的话，具有面发热均匀、红外辐射效率高等优势，但是如何制备基于石墨烯薄膜的加热器件是一个难题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种石墨烯电加热复合件及其制造方法。本专利技术一方面提供一种石墨烯电加热复合件，包括：绝缘基体、电极元件及石墨烯层，其中，所述电极元件连接所述绝缘基体，所述石墨烯层覆盖于所述绝缘基体及所述电极元件表面，其中所述石墨烯层用于将电能转换为热能。在一可实施方式中，所述绝缘基体的原料为玻璃材料。在一可实施方式中，所述电极元件的原料包括铜、镍、铂、钴、铷、铑、铼、钯、钛、钽、钨、银中的一种或一种以上。在一可实施方式中，所述电极元件包括第一导体和第二导体，所述第一导体连接所述第二导体，所述第一导体连接所述绝缘基体，所述第二导体连接所述石墨烯层，且所述第二导体的原料包括铜、镍、铂、钴、铷、铑、铼、钯、钛、钽、钨、银中的一种或一种以上。在一可实施方式中，所述绝缘基体上设置有导电槽，所述电极元件形成于所述导电槽中。本专利技术另一方面还提供一种石墨烯电加热复合件制造方法，包括：在绝缘基体上形成电极元件；在形成有所述电极元件的所述绝缘基体上通过沉积处理形成石墨烯层。在一可实施方式中，所述在绝缘基体上形成电极元件，包括：在所述绝缘基体上以化学镀、热蒸镀、磁控溅射镀膜中的任一种方式形成电极元件。在一可实施方式中，所述电极元件包括第一导体和第二导体，所述在绝缘基体上形成电极元件包括：在所述绝缘基体上形成所述第一导体；在所述第一导体上形成所述第二导体，其中所述第二导体的原料包括铜、镍、铂、钴、铷、铑、铼、钯、钛、钽、钨、银中的一种或一种以上。在一可实施方式中，所述在绝缘基体上形成电极元件之前，还包括：对所述绝缘基体进行表面加工处理，从而在所述绝缘基体表面形成导电槽。在一可实施方式中，所述在绝缘基体上形成电极元件，包括：将所述电极元件形成于所述导电槽内。本专利技术提供的石墨烯电加热复合件，将电极元件设置在绝缘基体上，石墨烯层至少覆盖于电极元件表面及两电极元件之间的石墨烯层表面，其中绝缘基体为绝缘材质。石墨烯电加热复合件在工作时，由于石墨烯具有良好的导电性，因此当电极元件通电时，石墨烯层有电流通过而产生热量，从而将电能转化为热能。两电极元件分别接正极和负极，使位于两电极之间的具有良好导电性的石墨烯层产生电流从而将电能转化为热能，从而使与发热的石墨烯层相接触的绝缘基体能够均匀受热。附图说明图1为本专利技术一实施例中绝缘基体与电极元件的连接示意图；图2为本专利技术一实施例中石墨烯电加热复合件的结构示意图一；图3为本专利技术一实施例中石墨烯电加热复合件的俯视图；图4为本专利技术一实施例中带有导电槽的绝缘基体示意图；图5为本专利技术一实施例中石墨烯电加热复合件的结构示意图二；图6为本专利技术一实施例中一种石墨烯电加热复合件制造方法流程图一；图7为本专利技术一实施例中一种石墨烯电加热复合件制造方法流程图二；图8为本专利技术一实施例中一种石墨烯电加热复合件制造方法流程图三；图9为本专利技术一实施例中一种石墨烯电加热复合件制造方法流程图四。具体实施方式为使本专利技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域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，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术一实施例中绝缘基体20与电极元件10的连接示意图；图2为本专利技术一实施例中石墨烯电加热复合件的结构示意图一；图3为本专利技术一实施例中石墨烯电加热复合件的俯视图。如图1-3所示，本专利技术实施例提供了一种石墨烯电加热复合件，包括：绝缘基体20、电极元件10及石墨烯层30，其中，电极元件10连接绝缘基体20，石墨烯层30覆盖于绝缘基体20及电极元件10表面，其中石墨烯层30用于将电能转换为热能。本实施例中，电极元件10设置在绝缘基体20上，其中，电极元件10有两个，石墨烯层30至少覆盖于电极元件10表面和两电极元件10之间的石墨烯层30表面，石墨烯电加热复合件在工作时，两电极元件10分别与电源的正极和负极连接，电源通电，利用石墨烯层30具有良好导电性的特点，使位于两电极之间的石墨烯层30产生电流从而将电能转化为热能，使石墨烯层30发热，并通过热传递，使与发热的石墨烯层30相接触的绝缘基体20能够均匀受热。其中绝缘基体20为绝缘材质，本专利技术实施例对于绝缘基体20的具体材质不进行限定，只需其具有绝缘特性即可。如高分子材料，优选的，绝缘材料还可以是陶瓷材料、玻璃材料等。另外，依据制造的产品需求，可以根据需要将绝缘基体20的形状调整为平面、曲面或柱状等任意形状。本专利技术实施例不对电极元件10的位置进行限定，两电极元件10可以根据需求装设在绝缘基体20表面，且两电极元件10之间的间隔距离同样不受限定。优选地，电极元件10可以分别设置在绝缘基体20的两侧边，通过增加两电极元件10之间的距离，可以使位于电极元件10之间的石墨烯层的面积增大，从而使本专利技术实施例所提供的加热复合件的发热面积增大，有利于石墨烯层的大面积产热。此外，石墨烯材料具有透光性，因此以石墨烯作为将电能转化为热能的转化件能够在石墨烯电加热复合件在工作时观测到石墨烯电加热复合件内部的绝缘基体20及电极元件10，并且可以根据对透光性要求的不同改变石墨烯层30的厚度，石墨烯层30越薄，透光性越好。由于石墨烯层30较薄，易碎，因此相比将石墨烯层30覆盖于在绝缘基体20外表面再将电极元件10设置于石墨烯层30外侧而言，将电极元件10设置在石墨烯层30与绝缘基体20之间避免了在石墨烯层30外侧镀电极元件10时石墨烯层30所产生的破损，从而减小石墨烯电加热复合件因加工造成的损耗；此外，若电极元件10位于石墨烯层30外侧时，由于电极元件10与石墨烯层30的结合力较差时易产生脱落，因此，将电极元件10设置于石墨烯层30与绝缘基体20之间，可以通过石墨烯层30与绝缘基体20之间连接而产生的张力使电极元件10进行固定，从而提高石墨烯电加热复合件的工作稳定性。其中，可以根据需要改变石墨烯层30在绝缘基体20上覆盖的面积。本专利技术一实施方式中，优选的，绝缘基体20的原料透明绝缘材料，如玻璃材料。当绝缘基体20原料为玻璃材料时，可以根据需求调整表面粗糙度并可以根据需要将绝缘基体20设置成任意形状。当绝缘基体20原料为玻璃时，可以是石英玻璃、蓝宝石玻璃、微晶玻璃、硅硼玻璃等中的一种或几种，以玻璃和/或透明陶瓷为原料的绝缘基体20配合绝缘基体20表面的石墨烯层30，能够使石墨烯电加热复合件具有整体透光的效果，因此可以应用到任一对透光性要求高的场景，如窗户、眼镜；也可以应用到其他需要加热的场景，如显微镜、汽车后视镜等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯电加热复合件，其特征在于，包括：绝缘基体、电极元件及石墨烯层，其中，所述电极元件连接所述绝缘基体，所述石墨烯层覆盖于所述绝缘基体和所述电极元件表面，其中所述石墨烯层用于将电能转换为热能。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯电加热复合件，其特征在于，包括：绝缘基体、电极元件及石墨烯层，其中，所述电极元件连接所述绝缘基体，所述石墨烯层覆盖于所述绝缘基体和所述电极元件表面，其中所述石墨烯层用于将电能转换为热能。2.根据权利要求1所述的石墨烯电加热复合件，其特征在于，所述绝缘基体的原料为玻璃材料。3.根据权利要求1所述的石墨烯电加热复合件，其特征在于，所述电极元件的原料包括铜、镍、铂、钴、铷、铑、铼、钯、钛、钽、钨、银中的一种或一种以上。4.根据权利要求1所述的石墨烯电加热复合件，其特征在于，所述电极元件包括第一导体和第二导体，所述第一导体连接所述第二导体，所述第一导体连接所述绝缘基体，所述第二导体连接所述石墨烯层，且所述第二导体的原料包括铜、镍、铂、钴、铷、铑、铼、钯、钛、钽、钨、银中的一种或一种以上。5.根据权利要求1所述的石墨烯电加热复合件，其特征在于，所述绝缘基体上设置有导电槽，所述电极元件形成于所述导电槽中。...

【专利技术属性】
技术研发人员：白晓航，汪伟，刘兆平，
申请(专利权)人：宁波石墨烯创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33