CN106397816A - 一种耐高压高发热碳晶板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高压高发热碳晶板材及其制备方法，其特征在于所述硬质塑料板和表面沉积厚度30‑700nm涂层，涂层由以下重量份的原料制成：石墨烯20‑60、Mg5‑10、La5‑10、Y5‑15、SiC10‑15。本发明还提供了一种方法，包括以下步骤：用去离子水超声清洗硬质塑料板，然后烘干、沉积、高温、退火，借助双频容性耦合等离子体放电技术制成。通过该方法制得的碳晶板材不仅具有耐高压性，且制备方法简单，原料易得。

Description

一种耐高压高发热碳晶板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑胶生产技术领域，具体而言，涉及一种耐高压高发热碳晶板材及其制备方法。
背景技术
随着气候的逐渐恶劣，我国大部分地区冬季变得越来越寒冷，取暖问题日渐成为社会的焦点。相对于传统的取暖系统，碳晶发热材料具有安装简便、环保节能、使用灵活等优点，但目前国内的碳晶发热材料普遍存在着用寿命短、升温速率低、容易氧化，使用过程中容易变质。目前国内对于电热板的性能的改进多是通过电热板结构的创新和发热材料配方的简单变更和优化，所以目前市场中的电热板生产制备水平依然较低。要制备高性能的电热板，就必须制备出结构稳定、耐高压材料，而等离子辅助技术制备涂层的方法很好的满足了这一要求，制备的发热板不易氧化、使用寿命长。
发明内容
本发明旨在提供一种耐高压高发热碳晶板材，该板材具有优异的耐高压性和高发热性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种耐高压高发热碳晶板材，其表面涂层由以下重量份的原料制成：石墨烯20-60、Mg 5-10、La5-10、Y5-15、SiC10-15。
本发明还提供了一种耐高压高发热碳晶板材的制造方法，包含以下步骤：
(1)用去离子水超声清洗硬质塑料板10min，20～60℃烘干，放入化学气相沉积炉中，经Ar去除表面残留物；
(2)将沉积好石墨烯的样品放置于高温真空管式炉中在170～230℃，5～30Pa的条件下进行退火处理2～6h；
(3)借助双频容性耦合等离子体放电技术，以三氯甲基硅烷为源气体，氮气为载气，Ar为稀释气体，在温度140～180℃，5～60Pa压力下沉积10～60h；沉积过程中根据需要调整源气体、载气和稀释气体的流量。
(4)取出沉积了涂层的碳晶板，然后其两个表面涂覆耐高温绝缘通过上述技术方案，本发明通过将个成分烘干、沉积、高温、退火后，得到的板材具有耐高压性，且制备方法简单，原料易得。
本发明的一种耐高压高发热板材，生产制造方便，传统的塑料生产工艺无需改进即可用于其生产及加工制作，生产成本低；和普通塑料板材相比，无污染，无毒、无副作用，可靠放心。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
一种耐高压高发热碳晶板材，其特征在于由硬质塑料板和涂层组成，涂层由以下重量份的原料制成：石墨烯20-60、Mg 5-10、La5-10、Y5-15、SiC10-15。
本发明还提供了一种耐压性和高发热板材的制造方法，包含以下步骤：
一种耐高压高发热碳晶板的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：
(1)用去离子水超声清洗硬质塑料板10min，20～60℃烘干，放入化学气相沉积炉中，经Ar去除表面残留物；
(2)将沉积好石墨烯的样品放置于高温真空管式炉中在170～230℃，5～30Pa的条件下进行退火处理2～6h；
(3)借助双频容性耦合等离子体放电技术，以三氯甲基硅烷为源气体，氮气为载气，Ar为稀释气体，在温度140～180℃，5～60Pa压力下沉积10～60h；沉积过程中根据需要调整源气体、载气和稀释气体的流量。
(4)取出沉积了涂层的碳晶板，然后其两个表面涂覆耐高温绝缘在本发明中，沉积的时间可以在宽泛的范围内选择，但是为了使得制得的板材具有耐高压性和发热性，优选地，沉积的温度20～60℃。
在本发明中，压力可以在宽泛的范围内选择，但是为了使得制得的板材具有耐高压性和发热性，优选地，压力为5～30Pa，时间为2～6h。
在本发明中，气体可以在宽泛的范围内选择，但是为了使得制得的板材具有耐高压性和发热性，优选地，氮气为载气，Ar为稀释气体。
实施例1
1)由硬质塑料板和涂层组成，将板材涂层各成分按照以下重量份：石墨烯20-60、Mg 5-10、La5-10、Y5-15、SiC10-15。
2)用去离子水超声清洗硬质塑料板并以20℃烘干，放入化学气相沉积炉中，经Ar去除表面残留物，再将沉积好石墨烯的样品放置于高温真空管式炉中在170℃，5Pa的条件下进行退火处理2h；
3)借助双频容性耦合等离子体放电技术，借助双频容性耦合等离子体放电技术，以三氯甲基硅烷为源气体，氮气为载气，Ar为稀释气体，在温度140℃，5Pa压力下沉积10h。然后其两个表面涂覆耐高温绝缘层，得到板材A1。
实施例2
1)由硬质塑料板和涂层组成，将板材涂层各成分按照以下重量份：石墨烯60、Mg10、La10、Y15、SiC15。
2)用去离子水超声清洗硬质塑料板并以60℃烘干，放入化学气相沉积炉中，经Ar去除表面残留物，再将沉积好石墨烯的样品放置于高温真空管式炉中在230℃，30Pa的条件下进行退火处理6h；
3)借助双频容性耦合等离子体放电技术，以三氯甲基硅烷为源气体，氮气为载气，Ar为稀释气体，在温度180℃，60Pa压力下沉积60h，然后其两个表面涂覆耐高温绝缘层，得到板材A2。
实施例3
1)由硬质塑料板和涂层组成，将板材涂层各成分按照以下重量份：石墨烯20-60、Mg 5-10、La5-10、Y5-15、SiC10-15。
2)用去离子水超声清洗硬质塑料板并以50℃烘干，放入化学气相沉积炉中，经Ar去除表面残留物，再将沉积好石墨烯的样品放置于高温真空管式炉中在180℃，20Pa的条件下进行退火处理5h；
3)借助双频容性耦合等离子体放电技术，以三氯甲基硅烷为源气体，氮气为载气，Ar为稀释气体，在温度160℃，30Pa压力下沉积20h。然后其两个表面涂覆耐高温绝缘层，得到板材A3。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得板材B1，不同的是，未加入Y。
对比例2
按照实施例2的方法进行制得板材B2，不同的是，未加入Mg。
对比例3
按照实施例3的方法进行制得板材B3，不同的是，未加入SiC。
检测例1
对上述板材的耐高压和发热性性进行检测，结果为：板材A1-A3的耐高压性和发热性均优于板材B1-B3的耐高压性和发热性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种耐高压高发热碳晶板材，其特征在于由硬质塑料板和涂层组成，涂层由以下重量份的原料制成：石墨烯20-60、Mg 5-10、La5-10、Y5-15、SiC10-15，涂层两个表面附耐高温绝缘层。
2.根据权利要求1所述的耐高压高发热碳晶板材，其特征在于所述的涂层厚度为30-700nm。
3.根据权利要求1所述的耐高压高发热碳晶板材，其特征在于所述硬质塑料材质为聚酰胺。
4.一种耐高压高发热碳晶板材的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：
(1)用去离子水超声清洗硬质塑料板10min，20～60℃烘干，放入化学气相沉积炉中，经Ar去除表面残留物；
(2)将沉积好石墨烯的样品放置于高温真空管式炉中在170～230℃，5～30Pa的条件下进行退火处理2～6h；
(3)借助双频容性耦合等离子体放电技术，以三氯甲基硅烷为源气体，氮气为载气，Ar为稀释气体，在温度140～180℃，5～60Pa压力下沉积10～60h；沉积过程中根据需要调整源气体、载气和稀释气体的流量。
(4)取出沉积了涂层的碳晶板，然后其两个表面涂覆耐高温绝缘层。
5.根据权利要求4所述的沉积的温度20～60℃。
6.根据权利要求4所述的压力为5～30Pa，时间为2～6h。
7.根据权利要求4所述的以氮气为载气，Ar为稀释气体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109659082A (zh) * 2019-01-16 2019-04-19 深圳天元羲王材料科技有限公司 一种石墨烯复合电缆及其制备方法

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CN104144531A (zh) * 2014-08-08 2014-11-12 苏州宏久航空防热材料科技有限公司 一种高发热碳晶板及其制备方法

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