一种石墨烯电热画制造技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯电热画，包括电热画主体和固定电热画主体的边框，其中所述电热画主体包括依次间隔排列的表层装饰画、发热体和保温层，还包括红外增强层、红外吸收层或红外反射层，本发明专利技术的电热画增加了正向电‑热辐射转换效率，减少了热量损失，远红外辐射效率高，增加发热体与发热画装饰层之间的能量转移效率，提高了红外辐射能量从发热体转移至电热画装饰层的效率，提升了在较远距离的人体温感，改善了人体远红外理疗体验，而且电热画取暖效果增强，提高了能源的利用效率，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯电热画
本专利技术属于电热取暖产品制造领域，涉及新型石墨烯材料在电热取暖画领域的应用，具体涉及采用新型石墨烯材料制造具有取暖和远红外保健双重功能的远红外电热采暖画的结构和方法。
技术介绍
近年来，电采暖技术和市场发展迅速，特别是在国家北方煤改电政策支持下，越来越多的电采暖设备进入寻常百姓家庭，满足了北方家庭采暖季安全、高效的采暖需求，也为北方主要城市的空气质量持续改善提供了重要产品和技术支撑。石墨烯是近年来发展起来的重大战略新兴材料，具有导热、导电性好的显著优势，在诸多电子产品中逐步获得应用。在电采暖领域，石墨烯也逐步发挥了其材料优势，在电采暖发热体中逐步在取代传统碳晶发热体，形成石墨烯材料独特的技术优势。在所有电采暖产品中，电热画(发热画)是一种极具市场前景的产品，因其将采暖与家庭室内装饰进行了有机结合，即在功能性和美学特性上与其它取暖产品相比，具有独特的优势。另外，电热画不占用室内空间，具有良好的远红外理疗特性，越来越受到市场的认可和欢迎。目前石墨烯电热画在应用过程中，有一个普遍性存在的问题，即电热画装饰层的法向热辐射效率不高，导致人体在远离电热画(1米之外)后，人体的体感温度显著下降，电热画的取暖效果大打折扣，这导致了电热画在采暖应用中体验性不好，限制了电热画的更大规模应用。电热画法向热辐射效率不高存在如下两个原因：一是电热画由于考虑安全问题，无法采用大功率密度的发热体，导致从画表面辐射的远红外线功率密度较低；二是为保证装饰层的安全性(如防高温烫伤、防漏电等)，市场上电热画在结构设计上，装饰层与发热体之间通过空气实现自然隔离(如图1)，具有良好的表面绝缘和防表面过热性能，因此发热体和画之间存在热阻，发热体能量主要通过热辐射形式为装饰层所吸收，因而发热体的能量不能及时传递至电热画装饰层，导致发热体温度升高和装饰层正面远红外辐射效率不高、升温速度较慢的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有电热画存在的发热体的能量不能及时传递至电热画装饰层，虽然发热体温度升高，但是装饰层正面远红外辐射效率不高、升温速度较慢的技术问题，提供一种石墨烯电热画及其制备方法，本专利技术的石墨烯电热画的远红外辐射效率高，增加发热体与发热画装饰层之间的能量转移效率，提高了红外辐射能量从发热体转移至电热画装饰层的效率，现在改善发热画取暖和远红外理疗功效。为实现本专利技术的目的，本专利技术一方面提供一种石墨烯发热画，包括电热画主体和固定电热画主体的边框，其中所述电热画主体包括依次间隔排列的表层装饰画、发热体和保温层，还包括设置在所述发热体上的红外增强层，用于增加发热体表面远红外发射效率，且红外增强层朝向所述表层装饰画。红外增强层材料，相比发热体表面封装材料，更容易将能量转换为远红外辐射的形式发射出发热体，具有更高的红外转换效率。因此，在发热体表面涂布红外增强层材料，可以提升发热体远红外发射效率，提高发热画整体远红外转换效率。其中，所述表层装饰画、发热体和保温层由前至后依次间隔排列。其中，所述表层装饰画选择耐高温画布或PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基材，通过UV喷绘机在基材表面喷绘装饰画图案。特别是，还包括装饰保护层，设置在所述表层装饰画的表面(即朝向使用者的一侧)，用于对装饰画表面的图案进行保护，防止装饰画基材及图案在使用过程中受到损坏。尤其是，所述装饰保护层为由UV透明保护材料制成的薄膜或塑料薄膜(例如PET薄膜等)。当装饰画基材为耐高温画布时，可选择UV透明保护材料；当装饰画基材为PET薄膜时，保护层可选择UV透明保护材料或塑料薄膜。UV透明保护层是采用喷涂的方法将UV透明保护涂料喷涂至装饰画表面，随后经过UV照射固化获得；塑料保护薄膜可通过胶粘剂粘接覆合到PET装饰画基材表面，实现对装饰图案和基材的保护。其中，所述固定电热画主体的边框选择具有导热功能的金属框。特别是，所述边框选择铝边框或铜边框，优选为铝边框。其中，所述发热体包括紧密叠合在一起的两层绝缘板和设置在两层绝缘板中间的石墨烯发热膜，而且在石墨烯发热膜一侧的边缘还设置有接线端子，用于与外界电源电连接。通电后，石墨烯发热膜发热，发射红外线和热量。接线端子通过导线与外界电源电连接。本专利技术中所述的接线端子通常采用本领域中现有已知的铜焊接端子。特别是，所述接线端子与外界电源电连接的导线线路上还设置温度控制器，用于控制石墨烯发热层通断电和控制石墨烯发热层的温度，提高电热画的使用安全性。中间的石墨烯发热膜层与位于发热膜层两侧的绝缘材料板通过压合密封，形成发热体。石墨烯发热体上设置接线端子，用于连接电热画温度控制器和外界电源。当电线插头连接外界电源后，通过温度控制器，可以控制石墨烯发热层通电，从而通过装饰画表面向外辐射远红外线，同时可以根据需求控制电热画的发热功率(电热画温度)。特别是，所述发热体为长方形或正方形。其中，所述石墨烯发热膜层为条状或中间具有通孔或长条形通孔的薄膜。利于当石墨烯发热膜夹在两层玻璃纤维板或绝缘板中间，叠合成发热体时，胶粘剂固定。石墨烯发热膜的结构除了上述条状或中间具有通孔或长条形通孔的薄膜之外，本领域中现有已知的石墨烯发热膜均适用于本专利技术。特别是，所述石墨烯发热膜指的是含有石墨烯材料的薄膜，包括只含有单一石墨烯作为发热材料的膜层，也包括含有石墨烯材料的混合发热材料，即发热材料中除了含石墨烯外，还含有碳纳米管、石墨炔、炭黑、石墨粉、金属纳米线、树脂中的一种或多种。尤其是，所述绝缘板选择玻璃纤维板、云母板、钢化玻璃或陶瓷板，优选为玻璃纤维板或云母板。石墨烯发热体按照如下方法制备而成：A)将含有石墨烯的浆料采用涂布或印刷方式在绝缘板的表面形成一层含有石墨烯的浆料层，然后进行烘烤处理，形成石墨烯膜层；B)在石墨烯膜层的表面印刷银浆，并使银浆与石墨烯干膜层进行搭接，然后进行烘烤处理，形成银浆干膜，制成银浆电极-石墨烯发热层-玻璃纤维板；C)在第二块绝缘板表面涂布胶黏剂，并与步骤B)制备的银浆电极-石墨烯发热层-玻璃纤维板进行压合处理，使得石墨烯发热膜层夹在两块绝缘板的中间，同时，在绝缘板上对应于银浆电极位置留出相应的过孔，用于连接银浆和引出外接电源线。其中，步骤A)中所述石墨烯膜层的厚度为10-200μm(优选为50μm)；所述含有石墨烯的浆料为浆料中只含有石墨烯材料，或可以为含有石墨烯的混合材料，混合材料中还含有碳纳米管、石墨炔、炭黑、石墨粉、金属纳米线、树脂中的一种或多种。石墨烯膜可以采用只含有石墨烯材料制成的膜层，也可以采用含有石墨烯的混合材料制成的膜层，混合材料中还含有碳纳米管、石墨炔、炭黑、石墨粉、金属纳米线、树脂中的一种或几种。本专利技术中使用的石墨烯发热膜除了采用在玻璃纤维板或绝缘板的表面涂布、丝网印刷、气相沉积制成之外，还可以采用专利号为ZL201820042371.X；名称为：一种智能可穿戴服饰用石墨烯发热膜的中国专利所公开的石墨烯发热膜，将上述石墨烯发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯电热画，包括电热画主体和固定电热画主体的边框，其中所述电热画主体包括依次间隔排列的表层装饰画、发热体和保温层，其特征是，还包括设置在所述发热体上的红外增强层，用于增加发热体表面远红外发射效率，且红外增强层朝向所述表层装饰画。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯电热画，包括电热画主体和固定电热画主体的边框，其中所述电热画主体包括依次间隔排列的表层装饰画、发热体和保温层，其特征是，还包括设置在所述发热体上的红外增强层，用于增加发热体表面远红外发射效率，且红外增强层朝向所述表层装饰画。


2.一种石墨烯电热画，包括电热画主体和固定电热画主体的边框，其中所述电热画主体包括依次间隔排列的表层装饰画、发热体和保温层，其特征是，还包括设置在所述表层装饰画上的红外吸收层，用于吸收从发热体发射出的远红外线，减少远红外线的反射，且红外吸收层朝向所述发热体。


3.一种石墨烯电热画，包括电热画主体和固定电热画主体的边框，其中所述电热画主体包括依次间隔排列的表层装饰画、发热体和保温层，其特征是，还包括设置在所述保温层上的红外反射层，用于反射从发热体向保温层发射的远红外线，减少热量从发热体向保温层转移，且红外反射层朝向所述发热体。


4.一种石墨烯电热画，包括电热画主体和固定电热画主体的边框，其中所述电热画主体包括依次间隔排列的表层装饰画、发热体和保温层，其特征是，还包括红外增强层和红外吸收层，其中：所述红外增强层设置在所述发热体上，且朝向所述表层装饰画，用于增加发热体表面远红外发射效率；所述红外吸收层设置在所述表层装饰画上，且朝向所述发热体，用于吸收从发热体发射出的远红外线，减少远红外线的反射。


5.一种石墨烯电热画，包括电热画主体和固定电热画主体的边框，其中所述电热画主体包括依次间隔排列的表层装饰画、发热体和保温层，其特征是，还包括红外增强层和红外反射层，其中：所述红外增强层设置在所述发热体上，且朝向所述表层装饰画，用于增加发热体表面远红外发射效率；所述红外反射层设置在所述保温层上，且朝向所述发热体，用于反射从发热体向保温层发射的远红外线，减少热量从发热体...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭化兵，潘智军，王锋，
申请(专利权)人：安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34