【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料，具体涉及一种发热丝及其制备方法和应用。
技术介绍
1、气体元素分析仪，包括碳、硫、氧、氮、氢等气体元素分析设备，通常是将材料在短时间内高温加热，其中的气体分子瞬间释放，再经转化炉转化后被载气输送到红外或者热导检测器中检测出成分含量的设备。一般高温加热的温度在1000～3000℃之间，转化炉出口的温度为500～600℃。气体分子释放后随着载气在管路中经过，在到达检测器时温度一直在下降，如果没有伴热系统，一是因为温度不均匀而造成信号漂移，二是温度较高的气体遇到冷管道会在管路中结露，导致无法被检测器识别，从而影响测试精度和准确性。
2、气体元素分析仪中使用的伴热系统，传统都是电阻丝或者金属丝伴热带，但是，随着气体元素分析设备控制系统的复杂性不断提升，控制板的功能越来越多，传统的伴热系统会带来电磁辐射，不利于高精度测试。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种发热丝及其制备方法和应用。将本专利技术制备的发热丝用在气体元素分析仪的伴热系统中，电磁辐射小，对于硬件的干扰小，有利于进行高精度的测试。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种发热丝的制备方法，包括以下步骤：
4、将石墨烯材料分散液和树脂混合，得到石墨烯材料树脂分散液；
5、将丝状碳纳米管纤维在所述石墨烯材料树脂分散液中浸渍后固化，得到所述发热丝；所述丝状碳纳米管纤维的制备方法包括：>
6、将甲醇、乙醇、二茂铁和噻吩混合，将得到的混合液进行裂解，得到碳纳米管纤维；
7、将所述碳纳米管纤维在聚乳酸纱线表面成型后，去除聚乳酸，得到所述丝状碳纳米管纤维。
8、优选的，所述甲醇和乙醇的体积比为1.8～2.2:0.9～1.1。
9、优选的，所述二茂铁在混合液中的含量为0.6～1wt％。
10、优选的，所述噻吩在混合液中的含量为0.3～0.5wt％。
11、优选的，所述裂解的温度为1400～1600℃。
12、优选的，所述石墨烯材料树脂分散液中石墨烯材料的质量分数为3～5％。
13、本专利技术还提供了上述技术方案所述的制备方法得到的发热丝，所述发热丝为皮芯结构，所述皮芯结构以丝状碳纳米管纤维为芯，以含石墨烯材料的树脂层为皮，所述石墨烯材料分散在树脂层中。
14、本专利技术还提供了上述技术方案所述的制备方法得到的发热丝在气体元素分析仪的伴热系统中的应用。
15、优选的，所述气体元素分析仪的伴热系统包括转化炉出口伴热区、红外伴热区和热导伴热区。
16、优选的，用于转化炉出口伴热区的发热丝的电阻为220～240ω；用于红外伴热区的发热丝的电阻为155～175ω；用于热导伴热区的发热丝的电阻为90～110ω。
17、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
18、本专利技术提供的发热丝的制备方法，将丝状碳纳米管纤维在石墨烯材料树脂分散液中浸渍后固化，含石墨烯材料的树脂层包裹丝状碳纳米管纤维，本专利技术制得的丝状碳纳米管长纤维直径均匀，电阻均匀，发热稳定，将发热丝运用在气体元素分析仪的伴热系统中，电磁辐射小，对于硬件的干扰小，更有利于进行高精度的测试，实施例数据表明，将本专利技术制得的发热丝应用于气体元素分析仪的伴热系统，提高了气体测量时的稳定性，对痕量的氢具有很高的辨识度，可以测试出0.0001ppm(mg/kg)含量的氢。同时，本专利技术制得的丝状碳纳米管纤维具有发热稳定，不易被氧化的优点，树脂层包裹丝状碳纳米管纤维，起到保护碳纳米管的作用，并隔绝空气，延长加热体碳纳米管的使用寿命。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种发热丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甲醇和乙醇的体积比为1.8～2.2:0.9～1.1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述二茂铁在混合液中的含量为0.6～1wt％。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述噻吩在混合液中的含量为0.3～0.5wt％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述裂解的温度为1400～1600℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯材料树脂分散液中石墨烯材料的质量分数为3～5％。
7.权利要求1～6任一项所述的制备方法得到的发热丝，其特征在于，所述发热丝为皮芯结构，所述皮芯结构以丝状碳纳米管纤维为芯，以含石墨烯材料的树脂层为皮，所述石墨烯材料分散在树脂层中。
8.权利要求7所述的发热丝在气体元素分析仪的伴热系统中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述气体元素分析仪的伴热系统包括转化炉出口伴热区、红外伴热区和
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，用于转化炉出口伴热区的发热丝的电阻为220～240Ω；用于红外伴热区的发热丝的电阻为155～175Ω；用于热导伴热区的发热丝的电阻为90～110Ω。
...【技术特征摘要】
1.一种发热丝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甲醇和乙醇的体积比为1.8～2.2:0.9～1.1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述二茂铁在混合液中的含量为0.6～1wt％。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述噻吩在混合液中的含量为0.3～0.5wt％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述裂解的温度为1400～1600℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯材料树脂分散液中石墨烯材料的质量分数为3～5％。...
【专利技术属性】
技术研发人员：武桐，
申请(专利权)人：江苏臻烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。