发热电缆、散热性能检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术属于发热电缆领域，具体涉及一种发热电缆、散热性能检测系统及检测方法，包括发热体、包覆于发热体外的绝缘层、包覆于绝缘层外的护套，所述护套外涂覆石墨烯散热涂层。本发明专利技术的发热电缆应用石墨烯散热涂层后，发射率提高，显著增强了发热电缆的散热性能，可以通过自身的散热特性将热量迅速散发到周围环境中，实现快速降温，从而实现更加高效的散热，这也符合可持续能源和碳中和的理念，减少能源浪费，增强综合效益。增强综合效益。增强综合效益。

【技术实现步骤摘要】
发热电缆、散热性能检测系统及检测方法


[0001]本专利技术属于发热电缆领域，具体涉及一种发热电缆、散热性能检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]发热电缆作为低温辐射取暖、融雪滑冰及防冻的是主要方式之一，有着广阔的应用前景与市场需求，比如在大型公共场所，如商场、车站、机场等，可以在地板下安装发热电缆，通过电缆产生的热量提供舒适的取暖环境。然而，在长期使用过程中，发热电缆会产生较高的温度和热量，对发热电缆的结构以及材料的散热性能要求较高。
[0003]行业内目前所使用的发热电缆其表面积很小，散热效率比较低，需要消耗大量的电能才能产生足够的热量，受环境影响大，长期使用后容易出现老化、断裂，可靠性较低，因此研发具有优异散热和稳定性的发热电缆具有十分重要的意义，为此，申请人提出一种发热电缆、散热性能检测系统及检测方法。

技术实现思路

[0004]为了弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种发热电缆、散热性能检测系统及检测方法技术方案。
[0005]一种发热电缆，包括发热体、包覆于发热体外的绝缘层、包覆于绝缘层外的护套，所述护套外涂覆石墨烯散热涂层。
[0006]进一步地，所述石墨烯散热涂层由石墨烯散热涂料经固化形成，该石墨烯散热涂料包括以下各质量百分比含量的原料：
[0007]氧化石墨烯颗粒：10％
‑
30％；
[0008]水性树脂：10％
‑
25％；
[0009]改性剂：1％
‑
10％；
[0010]分散剂：1％
‑
7％；
[0011]导热填料：10％
‑
40％；
[0012]表面活性剂：0.5％
‑
2％；
[0013]去离子水：余量。
[0014]进一步地，所述石墨烯散热涂料包括以下各质量百分比含量的原料：
[0015]氧化石墨烯颗粒：25％；
[0016]水性树脂：20％；
[0017]改性剂：5％；
[0018]分散剂：5％；
[0019]导热填料：25％；
[0020]表面活性剂：1％；
[0021]去离子水：余量。
[0022]进一步地，所述水性树脂为水性环氧树脂或水性丙烯酸树脂；所述改性剂为甲基橙、茜素红、聚乙烯吡咯烷酮中的一种；所述分散剂为十二烷基硫酸钠、环氧乙烷基苯酚、聚苯乙烯醇中的一种；所述导热填料为氧化铝、氮化硅、纳米银、碳纳米管中的一种。
[0023]进一步地，所述发热体外涂覆石墨烯发热涂层，所述石墨烯发热涂层由石墨烯发热涂料经固化形成，该石墨烯发热涂料包括以下各质量百分比含量的原料：
[0024]石墨烯粉体：1％
‑
15％；
[0025]水性树脂：20％
‑
45％；
[0026]导电填料：10％
‑
30％；
[0027]乙二醇：3％
‑
10％；
[0028]羟甲基丙基纤维素：0.5％
‑
1.5％；
[0029]二甲基丙烯酰胺：0.5％
‑
1.5％；
[0030]去离子水：余量。
[0031]进一步地，所述石墨烯发热涂料包括以下各质量百分比含量的原料：
[0032]石墨烯粉体：10％；
[0033]水性树脂：35％；
[0034]导电填料：15％；
[0035]乙二醇：5％；
[0036]羟甲基丙基纤维素：1％；
[0037]二甲基丙烯酰胺：1％；
[0038]去离子水：余量。
[0039]进一步地，所述水性树脂的材料为水性聚酯树脂、水性聚氨酯树脂、水性聚丙烯酰胺树脂中的一种；所述导电填料的材料为导电炭黑、二硫化钼、碳纤维中的一种。
[0040]进一步地，所述护套外壁设有翅片，所述翅片表面设有散热凹槽；所述护套为圆管结构，翅片的数量和护套关系式为：
[0041]N＝[(πD
‑
2a)/(2h+2c)]+1
[0042]式中N为翅片数，D为护套直径，C为护套周长，α为翅片夹角，a为翅片长度，h为翅片高度，c翅片间距。
[0043]本专利技术还提供一种如上所述发热电缆的散热性能检测系统，包括：
[0044]散热箱，所述散热箱用以放置发热电缆；
[0045]稳压电源，所述稳压电源用以连接发热电缆，使发热电缆发热；
[0046]温度传感器，所述温度传感器用以采集发热电缆表面温度数据；以及
[0047]红外线热成像仪，所述红外线热成像仪用以分析散热性能检测系统的整体温度场。
[0048]本专利技术还提供一种发热电缆的散热性能检测方法，采用如上所述的散热性能检测系统实现，包括：将发热电缆放入散热箱内，将稳压电源与发热电缆连接，使发热电缆发热，通过温度传感器检测发热电缆表面的温度，通过红外线热成像仪分析散热性能检测系统的整体温度场，根据发热电缆的耗电量和测温分析石墨烯散热涂层的散热性能。
[0049]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0050]1)本专利技术的发热电缆通过外加电源加热，能够产生热辐射，将热量迅速传递给室
内，取暖效果明显，能够更快速地将发热体内部产生的热量传导到表面，翅片扩大了散热面积，提高了整体散热效率，避免了过热损坏电缆的问题，而且具有绿色环保的特点，符合“碳中和”和绿色能源的发展方向；
[0051]2)本专利技术的发热电缆应用石墨烯散热涂层后，发射率提高，显著增强了发热电缆的散热性能，可以通过自身的散热特性将热量迅速散发到周围环境中，实现快速降温，从而实现更加高效的散热，这也符合可持续能源和碳中和的理念，减少能源浪费，增强综合效益；
[0052]3)在发热电缆表面涂覆石墨烯散热涂层后，能有效增强发热电缆的弯曲强度和耐冲击性，由于发热电缆在铺设和运输时会对发热电缆产生一定的冲击力，对发热电缆产生损害，经使用该发热电缆后，可改善对运输时的抵御能力；
[0053]4)可控性强：散热性能检测系统通过稳压电源、温度传感器、红外线热成像仪能够精确控制发热电缆表面的温度变化情况；
[0054]5)实验结果可靠：通过本专利技术通过散热性能检测系统的对比，可以更好的评估石墨烯散热涂层在发热电缆中的应用效果，提高了可靠性，以供工业领域应用；
[0055]6)重复性强：由于散热性能检测系统具有可控性强和实验数据准确等优点，实验结果的重复性也得到了很好的保障。
附图说明
[0056]图1为实施例1结构示意图；
[0057]图2为实施例1中带翅片的护套结构示意图；
[0058]图3为实施例5结构示意图；
[0059]图4为实施例6流程图。
[0060]图中：101为发热体；102为绝缘层；103为护套；104为翅片；201为立柱；202为把手；203为合页；20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发热电缆，其特征在于，包括发热体、包覆于发热体外的绝缘层、包覆于绝缘层外的护套，所述护套外涂覆石墨烯散热涂层。2.根据权利要求1所述的一种发热电缆，其特征在于，所述石墨烯散热涂层由石墨烯散热涂料经固化形成，该石墨烯散热涂料包括以下各质量百分比含量的原料：氧化石墨烯颗粒：10％
‑
30％；水性树脂：10％
‑
25％；改性剂：1％
‑
10％；分散剂：1％
‑
7％；导热填料：10％
‑
40％；表面活性剂：0.5％
‑
2％；去离子水：余量。3.根据权利要求2所述的一种发热电缆，其特征在于，所述石墨烯散热涂料包括以下各质量百分比含量的原料：氧化石墨烯颗粒：25％；水性树脂：20％；改性剂：5％；分散剂：5％；导热填料：25％；表面活性剂：1％；去离子水：余量。4.根据权利要求2所述的一种发热电缆，其特征在于，所述水性树脂为水性环氧树脂或水性丙烯酸树脂；所述改性剂为甲基橙、茜素红、聚乙烯吡咯烷酮中的一种；所述分散剂为十二烷基硫酸钠、环氧乙烷基苯酚、聚苯乙烯醇中的一种；所述导热填料为氧化铝、氮化硅、纳米银、碳纳米管中的一种。5.根据权利要求1所述的一种发热电缆，其特征在于，所述发热体外涂覆石墨烯发热涂层，所述石墨烯发热涂层由石墨烯发热涂料经固化形成，该石墨烯发热涂料包括以下各质量百分比含量的原料：石墨烯粉体：1％
‑
15％；水性树脂：20％
‑
45％；导电填料：10％
‑
30％；乙二醇：3％
‑
10％；羟甲基丙基纤维素：0.5％

【专利技术属性】
技术研发人员：陈珍珍，孙涛，文东辉，孔凡志，张飞龙，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：