本发明专利技术涉及一种石墨烯复合浆料、发热涂层及其制备方法，属于电加热技术领域。本发明专利技术的表面分散剂在石墨烯复合浆料中的重量百分比为1％～5％；载体粘接剂在石墨烯复合浆料中的重量百分比为10％～80％；石墨烯分散液在石墨烯复合浆料中所占的重量百分比为3％～15％；基料在石墨烯复合浆料中的重量百分比为16％～70％。本发明专利技术通过原材料配方的改进和加工工艺的改进，提高了墨烯远红外加热技术的发热温度。
【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯复合浆料、发热涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种石墨烯复合浆料、发热涂层及其制备方法，属于电加热
技术介绍
石墨烯自2004年被发现以来，就吸引了全球各领域研究人员的眼光。其优异的导电性、导热性、透光性、柔韧性以及超强的硬度等一系列特征吸引了学术界、企业界等领域的大批学者、专家投身于石墨烯的开发和应用研究。随着石墨烯制备技术的发展，限制石墨烯应用的成本问题目前变得不再严峻，石墨烯规模化生产能力不但提高，成本也直线下降。石墨烯的产业化应用也越来越普遍。石墨烯膜通电后，因为布朗运动，碳分子团之间相互摩擦、碰撞从而以6～14微米波长的远红外线形式向外均匀辐射。该波长范围的远红外线被称为生命光波，能被人体内的水分子吸收，从而共振发热。目前，该项技术已经被广泛开发出来制成各种不同应用方向，兼具原始功能和理疗保健功能加热膜。热量传递的方式有三种：热交换、热传导以及热辐射。毫无疑问，热辐射的加热效率是要优于前两种方式的。而石墨烯因其优异的导电和光学性能，是电和热的良导体，应用在加热膜中一方面能起到导电的作用，在通电后产生远红外热辐射；另一方面石墨烯在加热膜通电后不存在热量传导导致的热损耗，直接通过热辐射将能量转移到待加热体，直接对带加热体进行分子层级的共振加热，加热更迅速，也不存在温度不均衡的问题。然而，目前国内外市场上公开的石墨烯发热膜产品定位于石墨烯低温远红外发热水平(温度一般低于200℃)，对石墨烯电热性能没有发挥充分，受限与石墨烯本体品质和先进石墨烯浆料技术的研发，没能开发出石墨烯高温远红外水平的应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种石墨烯复合浆料、发热涂层及其制备方法。本专利技术通过原材料配方的改进和加工工艺的改进，提高了墨烯远红外加热技术的加热温度。本专利技术的技术方案是：一种石墨烯复合浆料，包含基料、表面分散剂、载体粘接剂和石墨烯分散液，其特征在于：表面分散剂在石墨烯复合浆料中的重量百分比为1％～5％；载体粘接剂在石墨烯复合浆料中的重量百分比为10％～80％；石墨烯分散液在石墨烯复合浆料中所占的重量百分比为3％～15％；基料在石墨烯复合浆料中的重量百分比为16％～70％，基料包含微硅粉、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硅酸盐和石英粉，其中微硅粉在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为40～80％，纳米二氧化硅在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～20％，纳米二氧化钛在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～10％，硅酸盐在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～15％，石英粉在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～10％。根据如上所述的一种石墨烯复合浆料，其特征在于：石墨烯浆料中基料配方为下表：石墨烯浆料配方为下表：根据如上所述的一种石墨烯复合浆料，其特征在于：石墨烯分散液为中金态和(武汉)石墨烯科技股份有限公司生产的石墨烯粉体分散液。本专利技术还公开了一种石墨烯复合浆料发热涂层，包括基材、石墨烯浆料涂层，其特征在于：石墨烯浆料涂层为石墨烯复合浆料，石墨烯复合浆料为权利要求1至权利要求3任一项所述的石墨烯复合浆料，基材为金属、陶瓷、玻璃或微晶玻璃材质。根据如上所述的一种石墨烯复合浆料发热涂层，其特征在于：还包括高温银浆对电极，高温银浆对电极对石墨烯浆料涂层通电。根据如上所述的一种石墨烯复合浆料发热涂层，其特征在于：高温银浆对电极的银浆按重量百分比计算银粉占比83％-90％，热可塑性聚酰亚胺树脂占比8％-12％，含腈基橡胶占比2％-5％，其中含腈基橡胶的腈基含量占含腈基橡胶的重量百分比50％以上，其余为橡胶成份，其中银粉包括纳米级银粉和颗粒状银粉，纳米级银粉占银粉重量百分比为25％-40％，纳米级银粉粒径为5nm-8nm，颗粒状银粉占银粉重量百分比为60％-75％，颗粒状银粉粒径为250nm-300nm。本专利技术还公开了一种基于石墨烯复合浆料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：按重量百分比将40～80％的微硅粉、5～20％的纳米二氧化硅、5～10％的纳米二氧化钛、5～15％硅酸盐、5～10％石英粉经混料、球磨、筛分、烧结、破碎、研磨得到的基料粉末；对基料粉末进行筛分后，将筛下去的基料粉末升温到500℃～1500℃，保温0.1小时～6小时，再退火冷却到室温，得到结晶体样品；将结晶体样品破碎后再球磨成粉体，即为石墨烯复合浆料的基料；按重量百分比为1％～5％的表面分散剂；10％～80％的载体粘接剂；3％～15％的石墨烯分散液；16％～70％的基料混匀得到的石墨烯复合浆料。根据如上所述的一种基于石墨烯复合浆料的制备方法，其特征在于：将筛下去的基料粉末升温到为800℃～1200℃，保温1～2小时。本专利技术还公开了一种石墨烯复合浆料发热涂层的制备方法，其特征在于：将权利要求1至权利要求3任一项石墨烯复合浆料涂覆到基材上，然后将涂覆后的基材在惰性气体N2氛围中，在200℃～1400℃条件下烧结固化得到发热涂层。根据如上所述的一种石墨烯复合浆料发热涂层的制备方法，其特征在于：在烧结固化之前在石墨烯浆料涂层的几何两端中印刷制作高温银浆对电极，固化成涂层之后，导线引出。本专利技术的有益效果是：一是：石墨烯发热涂层的功率密度可以通过配方的调整来完成，并且约束配方的一个重要条件是所用基材材质的最高耐受温度及其热膨胀系数低，基材热膨胀系数越低其受冷热冲击后不易开裂。二是：本专利技术的发热涂层耐热温度范围为200℃～1000℃。三是克服了现有石墨烯涂层技术不能高温产热和锅炉用常规高温远红外发热涂层无法导电的技术问题，实现了通电高温产热的技术目标。四是：可通过现有的所有常规涂覆方法涂覆到多种基材表面实用，适用范围广，成本低廉，具有大规模应用的前景。附图说明图1为一种石墨烯远红外高温电热板的结构解析图。附图标记说明：基材1、石墨烯发热涂层2、高温银浆对电极3。具体实施方式下面结合本专利技术专利实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细地描述。显然，本实施方式中所描述的实施例仅仅只是本专利技术所包含内容的一个普通案例，并不是全部实施例。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不同于本专利技术权利要求项之外的其它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。本专利技术的一种石墨烯复合浆料，包含基料、表面分散剂、载体粘接剂和石墨烯分散液，基料在石墨烯复合浆料中的重量百分比为16％～70％，其中基料包含：微硅粉、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硅酸盐和石英粉，其中微硅粉在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为40～80％，纳米二氧化硅在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～20％，纳米二氧化钛在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～10％，硅酸盐在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～15％，石英粉在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～10％。本配方的基料不含有易氧化金属，能够提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯复合浆料，包含基料、表面分散剂、载体粘接剂和石墨烯分散液，其特征在于：表面分散剂在石墨烯复合浆料中的重量百分比为1％～5％；载体粘接剂在石墨烯复合浆料中的重量百分比为10％～80％；石墨烯分散液在石墨烯复合浆料中所占的重量百分比为3％～15％；基料在石墨烯复合浆料中的重量百分比为16％～70％，基料包含微硅粉、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硅酸盐和石英粉，其中微硅粉在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为40～80％，纳米二氧化硅在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～20％，纳米二氧化钛在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～10％，硅酸盐在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～15％，石英粉在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～10％。/n
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯复合浆料，包含基料、表面分散剂、载体粘接剂和石墨烯分散液，其特征在于：表面分散剂在石墨烯复合浆料中的重量百分比为1％～5％；载体粘接剂在石墨烯复合浆料中的重量百分比为10％～80％；石墨烯分散液在石墨烯复合浆料中所占的重量百分比为3％～15％；基料在石墨烯复合浆料中的重量百分比为16％～70％，基料包含微硅粉、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、硅酸盐和石英粉，其中微硅粉在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为40～80％，纳米二氧化硅在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～20％，纳米二氧化钛在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～10％，硅酸盐在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～15％，石英粉在石墨烯复合浆料的基料配方中的重量百分比为5～10％。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合浆料，其特征在于：石墨烯浆料中基料配方为下表：
石墨烯浆料配方为下表：
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合浆料，其特征在于：石墨烯分散液为中金态和(武汉)石墨烯科技股份有限公司生产的石墨烯粉体分散液。
4.一种石墨烯复合浆料发热涂层，包括基材、石墨烯浆料涂层，其特征在于：石墨烯浆料涂层为石墨烯复合浆料，石墨烯复合浆料为权利要求1至权利要求3任一项所述的石墨烯复合浆料，基材为金属、陶瓷、玻璃或微晶玻璃材质。
5.根据权利要求4所述的一种石墨烯复合浆料发热涂层，其特征在于：还包括高温银浆对电极，高温银浆对电极对石墨烯浆料涂层通电。
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯复合浆料发热涂层，其特征在于：高温银浆对电极的银浆按重量百分比计算银粉占比83...
【专利技术属性】
技术研发人员：甘鹏飞，李高升，
申请(专利权)人：珠海烯蟀科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。