一种石墨烯远红外负氧离子加热片及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种石墨烯远红外负氧离子加热片，该加热片从上至下依次包括相互层叠的第一负氧离子层、第一绝缘层、石墨烯发热层、第二绝缘层和第二负氧离子层，所述第一绝缘层和第二绝缘层的边缘合成一体形成容纳石墨烯发热层的第一空腔，所述石墨烯发热层的四周边缘距离第一空腔对应的四周边缘的距离为2‑4cm；所述石墨烯发热层上设有两个电极，用于与外部电源的正负极连接；该加热片具有非常好的绝缘性能，该加热片可以释放远红外线，并且可以释放负氧离子，改善大棚内的空气质量；进而能够促进植物根系发育和植物的生长，减少病虫害的发生和农药的使用量，提高了蔬菜的品质和产量。

A far infrared negative oxygen ion heater for graphene and its preparation

The invention provides a graphene far-infrared negative oxygen ion heating sheet, the heating sheet successively comprises a first negative oxygen ion layer, a first insulating layer, a graphene heating layer, a second insulating layer and a second negative oxygen ion layer, wherein the edge of the first insulating layer and the second insulating layer are integrated to form a first cavity containing the graphene heating layer, and the graphene heating layer The distance between the surrounding edge of the layer and the surrounding edge corresponding to the first cavity is 2 \u2011 4cm; the graphene heating layer is provided with two electrodes, which are used to connect with the positive and negative poles of the external power supply; the heating plate has very good insulation performance, which can release far-infrared rays, and can release negative oxygen ions, so as to improve the air quality in the shed; further, it can promote the root system of plants Development and plant growth, reduce the occurrence of pests and pesticides, improve the quality and yield of vegetables.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯远红外负氧离子加热片及其制备方法
本专利技术属于石墨烯加热设备领域，特别涉及一种石墨烯远红外负氧离子加热片及其制备方法。
技术介绍
大棚内种植农作物是现代农业栽培技术常用的手段。但是到了冬季，天气寒冷，室外的温度无法满足农作物的生长，需要在大棚内设置加热设备，传统的加热设备是利用煤炭加热，随着科技的发展，加热设备逐渐涌现出了燃气加热、电加热等多种。但是以上加热设备耗能大，且不环保；因此，需要提供一种新的应用到大棚内的加热设备。石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，其具有非常好的热传导性能；常用在各种发热设备上，用于加热或取暖。例如CN110022624公开的一种石墨烯加热片，其包括基底层、发热层、绝缘层和控温层，该石墨烯加热片可以作为大棚内的加热设备使用，但是该加热设备的绝缘效果不好。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种石墨烯远红外负氧离子加热片及其制备方法。本专利技术其中一个方案提供一种石墨烯远红外负氧离子加热片，该加热片从上至下依次包括相互层叠的第一负氧离子层、第一绝缘层、石墨烯发热层、第二绝缘层和第二负氧离子层，所述第一绝缘层和第二绝缘层的边缘合成一体形成容纳石墨烯发热层的第一空腔，所述石墨烯发热层的四周边缘距离第一空腔对应的四周边缘的距离为2-4cm；所述石墨烯发热层上设有两个电极，用于与外部电源的正负极连接。进一步优选的方案中，所述第一负氧离子层和第二负氧离子层均由依次层叠的基底子层、PU子层和负氧离子子层组成。进一步优选的方案中，所述第一绝缘层和第二绝缘层均由第一环氧树脂子层、第二环氧树脂子层和被第一环氧树脂子层和第二环氧树子层包括在中间的石墨烯导热子层组成。进一步优选的方案中，所述石墨烯发热层的上表面设有第一凹槽，下表面设有第一凸起；所述第一绝缘层的下边面对应第一凹槽的位置设有第二凸起，所述第二绝缘层的上表面对应第一凸起的位置设有第二凹槽；所述第一凹槽和第二凸起之间形成第二空腔；所述第一凸起和第二凹槽之间形成第三空腔。进一步优选的方案中，所述负氧离子子层由负氧离子复合物涂敷于聚酰亚胺薄膜上制备而成，所述负氧离子复合物由如下重量份的成分制备而成：托玛琳粉20-30云母粉10-15纳米二氧化钛15-20海藻酸钠5-10聚醋酸乙烯酯2-4聚丙烯酸钠1-3。进一步优选的方案中，所述石墨烯发热层由石墨烯复合物涂敷到聚酰亚胺薄膜上制备而成，所述石墨烯复合物由如下重量份的成分制备而成：石墨烯30-40聚甲基丙烯酸甲酯5-10沸石粉5-10田菁胶1-2羟丙基甲基纤维素3-5高岭土3-5。本专利技术另一个方案中提供一种石墨烯远红外负氧离子加热片的制备方法，该制备方法包括如下步骤：1)将第一负氧离子层、第一绝缘层、石墨烯发热层、第二绝缘层、第二负氧离子层按照顺序层叠，于70-80℃预热1-2h，施加35-40MPa的压力，进行第一次热压，热压2-3h，得到初级复合层；2)将初级复合层于125-130℃，施加80-85MPa的压力，进行第二次热压，热压3-4h，得到二级复合层；3)将二级复合层置于相对湿度为90-96％，温度为25℃的环境下，施加45-50MPa的压力，放置4-5h；4)将经过步骤3)处理的二级复合层在145-150℃，施加95-100MPa的压力，进行第三次热压，热压4-5h，制得加热片。本专利技术提供一种石墨烯远红外负氧离子加热片具有非常好的绝缘性能，该加热片可以释放远红外线，并且可以释放负氧离子，改善大棚内的空气质量；进而能够促进植物根系发育和植物的生长，减少病虫害的发生和农药的使用量，使得农作物的增长率高达1倍多，农作物的成熟期提前10天左右，苗齐，苗壮；因此显著提高了农作物的品质和产量。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的石墨烯远红外负氧离子加热片的横截面示意图；图2为本专利技术实施例2提供的石墨烯远红外负氧离子加热片的横截面示意图；图3为本专利技术实施例6提供的石墨烯远红外负氧离子加热片的横截面示意图；图4为本专利技术实施例7提供的石墨烯远红外负氧离子加热片的横截面示意图。具体实施方式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，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。附图中所展示的加热片的宽度可以根据实际情况进行适当的调整，且为了清楚展示每一层的结构，图中每一个层的厚度都是加厚的示意图；在具体加工时根据实际需要调整每一层的厚度。实施例1本专利技术实施例1提供一种石墨烯远红外负氧离子加热片，如图1所示，该加热片从上至下依次包括相互层叠的第一负氧离子层4、第一绝缘层2、石墨烯发热层1、第二绝缘层3和第二负氧离子层5；在一些优选的实施例中，第一绝缘层和第二绝缘层为环氧树脂半固化片，各层之间按照顺序层叠，然后通过高温高压粘合到一起；各层之间不需要通过额外的胶粘合，在高温高压作用下，环氧树脂半固化片熔化后在冷却粘合，将各层粘接到一起；所述第一绝缘层2和第二绝缘层3的边缘合成一体形成容纳石墨烯发热层1的第一空腔6，所述石墨烯发热层1的四周边缘距离第一空腔6对应的四周边缘的距离为2-4cm，即石墨烯发热层每一边距离第一空腔内对应边的垂直距离均为2-4cm，优选为2.5cm；所述石墨烯发热层1上设有两个电极7，用于与外部电源的正负极连接。通过设置容纳石墨烯发热层的第一空腔，且限定了石墨烯发热层四周边缘距离第一空腔四周边缘的距离使得制备的加热片具有非常好的绝缘性能；并且设置了双面负氧离子层，可以释放负氧离子，改善了大棚内的空气质量，改善农作物的生长环境。实施例2本专利技术实施例2提供的石墨烯远红外负氧离子加热片，在实施例1的基础上，对第一负氧离子层和第二负氧离子层进行了改进，如图2所示，所述第一负氧离子层4和第二负氧离子层5均由依次层叠的基底子层8、PU子层9和负氧离子子层10组成；其中PU子层是由聚氨酯压合而成的，基底子层可以由选自任意的透气耐高温材料压合而成。通过对第一负氧离子层和第二负氧离子层的限定可以使得制备的加热片具有很好的防水、防潮、阻燃、耐高温的性能。实施例3本专利技术实施例3提供的石墨烯远红外负氧离子加热片，在实施例2的基础上，对负氧离子子层10进行了限定，具体为：所述负氧离子子层10由负氧离子复合物涂敷于聚酰亚胺薄膜上制备而成，所述负氧离子复合物由如下重量份的成分制备而成：托玛琳粉20云母粉10纳米二氧化钛15海藻酸钠5聚醋酸乙烯酯2聚丙烯酸钠1；在一些优选的实施例中，负氧离子子层10由如下方法制备得到：按照重量份，将托玛琳粉、云母粉和纳米二氧化钛混合均匀，制得混合粉；将海藻酸钠、聚醋酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯远红外负氧离子加热片，其特征在于，所述加热片从上至下依次包括相互层叠的第一负氧离子层(4)、第一绝缘层(2)、石墨烯发热层(1)、第二绝缘层(3)和第二负氧离子层(5)，所述第一绝缘层(2)和第二绝缘层(3)的边缘合成一体形成容纳石墨烯发热层(1)的第一空腔(6)，所述石墨烯发热层(1)的四周边缘距离第一空腔(6)对应的四周边缘的距离为2-4cm；所述石墨烯发热层(1)上设有两个电极(7)，用于与外部电源的正负极连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯远红外负氧离子加热片，其特征在于，所述加热片从上至下依次包括相互层叠的第一负氧离子层(4)、第一绝缘层(2)、石墨烯发热层(1)、第二绝缘层(3)和第二负氧离子层(5)，所述第一绝缘层(2)和第二绝缘层(3)的边缘合成一体形成容纳石墨烯发热层(1)的第一空腔(6)，所述石墨烯发热层(1)的四周边缘距离第一空腔(6)对应的四周边缘的距离为2-4cm；所述石墨烯发热层(1)上设有两个电极(7)，用于与外部电源的正负极连接。


2.如权利要求1所述的石墨烯远红外负氧离子加热片，其特征在于，所述第一负氧离子层(4)和第二负氧离子层(5)均由依次层叠的基底子层(8)、PU子层(9)和负氧离子子层(10)组成。


3.如权利要求1所述的石墨烯远红外负氧离子加热片，其特征在于，所述第一绝缘层(2)和第二绝缘层(3)均由第一环氧树脂子层(11)、第二环氧树脂子层(12)和被第一环氧树脂子层(11)和第二环氧树子层包括在中间的石墨烯导热子层(13)组成。


4.如权利要求1所述的石墨烯远红外负氧离子加热片，其特征在于，所述石墨烯发热层(1)的上表面设有第一凹槽(14)，下表面设有第一凸起(15)；所述第一绝缘层(2)的下边面对应第一凹槽(14)的位置设有第二凸起(16)，所述第二绝缘层(3)的上表面对应第一凸起(15)的位置设有第二凹槽(17)；所述第一凹槽(14)和第二凸起(16)之间形成第二空腔(18)；所述第一凸起(15)和第二凹槽(17)之间形成第三空腔(19)。

【专利技术属性】
技术研发人员：韩军祥，
申请(专利权)人：石家庄邦迪高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13