CN109862630A

CN109862630A - 一种非金属远红外发热板及其制备方法

Info

Publication number: CN109862630A
Application number: CN201910139998.6A
Authority: CN
Inventors: 吴章杰; 郭怀恩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2019-06-07

Abstract

本发明公开了一种非金属远红外发热板及其制备方法，该发热板包括有导电发热混合材料与连接料，所述导电发热混合材料包括有以下质量百分比的组分：C60富勒烯1‑5％、纳米石墨粉30‑50％、导电铜粉1‑10％、导电炭黑1‑5％、高硼硅玻璃粉20‑40％、辅助材料1‑2％、稀释剂20‑40％。原料简单，制备方法简便，生产成本低，而且该发热板发热快、电能转化热能效率高，还具有远红外功能。

Description

一种非金属远红外发热板及其制备方法

技术领域

本发明涉及发热板技术领域，尤其涉及一种非金属远红外发热板及其制备方法。

背景技术

发热板，是一种通电后板面发热而不带电且无明火的、外形呈圆形或方形的、安全可靠的电加热平板。由于使用时主要靠热传导，因此热效率高。但是目前市场都是金属发热板，电能转换热能低，能耗高。

在专利申请号为CN201810692886.9的专利申请中，公开了一种抗高温氧化发热板的制备方法，属于发热板制备技术领域。分为发热体基材和铝金属隔热层两个部分，通过将石墨作为发热体内层的掺杂成分提高发热体内层的导热能力，以氧化锆为主要成分的发热体外层使陶瓷发热体初步具备一定的高温抗氧化能力，发热体内层浆料中二硅化钼中钼与硅之间以金属键结合，硅和硅之间则以共价键连结，为灰色四方晶体，具有良好的高温抗氧化能力。

但是，上述公开的制备方法制得的抗高温氧化发热板原料复杂，操作步骤繁琐，生产成本高。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种非金属远红外发热板及其制备方法，该发热板的原料简单，制备方法简便，生产成本低，而且该发热板发热快、电能转化热能效率高，还具有远红外功能。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种非金属远红外发热板，包括有导电发热浆料与连接料，所述导电发热浆料包括有以下质量百分比的组分：

C60富勒烯1-5％、纳米石墨粉30-50％、导电铜粉1-10％、导电炭黑1-5％、高硼硅玻璃粉20-40％、辅助材料1-2％、稀释剂20-40％。

进一步地，导电发热浆料与连接料的质量比为80:20，

进一步地，所述辅助材料为除泡剂、润湿剂、硅烷偶联剂中的任意一种。

进一步地，所述连接料为硝化棉树脂、松香中的任意一种。

进一步地，所述稀释剂为松香醇、二甲苯、甲苯、环己酮、甘油中的任意一种。

本发明还提供一种非金属远红外发热板的制备方法，包括有以下步骤：

步骤S1，将质量百分比为1-5％的C60富勒烯、30-50％的纳米石墨粉、1-10％的导电铜粉、1-5％的导电炭黑、20-40％的高硼硅玻璃粉、1-2％的辅助材料、20-40％的稀释剂充分混合成导电粉体；

步骤S2，将上述导电粉体加入不锈钢桶内放入高速分散机，将高速分散机的转速设置为2000-4000，功率设置为2000w，分散时间为1-8h，形成均匀的混合相的浆料；

步骤S3，将上述浆料加入纳米研磨机研磨分散，纳米研磨机气压设置为2pa，分散时间为2-48h，得到200纳米细度的导电发热混合材料；

步骤S4，将导电发热混合材料与连接料再用三辊机研磨分散，过机研磨3-5遍，每一千克每一遍20-40分钟，使之得到均匀物，通过350(140T)目尼龙网纱过滤，得到均匀纳米导电发热浆料，最后将均匀纳米导电发热浆料制成非金属远红外发热板。

进一步地，所述C60富勒烯、纳米石墨粉、导电铜粉、导电炭黑、高硼硅玻璃粉和辅助材料混合而成的导电粉体的总质量为1千克。

进一步地，所述导电发热混合材料与连接料的质量比为80:20。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的非金属远红外发热板，原料简单，制备方法简便，生产成本低，而且该发热板发热快、电能转化热能效率高，还具有远红外功能。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种非金属远红外发热板，包括有导电发热浆料与连接料，所述导电发热浆料包括有以下质量百分比的组分：

进一步地，导电发热浆料与连接料的质量比为80:20，

进一步地，所述连接料为硝化棉树脂、松香中的任意一种。

在本发明中，C60富勒烯具有诱电性，增加膜层导电率和稳定性，加入里面增加石墨粉的导电性；纳米石墨粉的价格低廉，导电性强，耐高温性，能够产生远红外功能；导电铜粉可以增加电阻和导电稳定性；导电炭黑可以增加导电性能和填充膜层空隙形成优良发热膜层和产生远红外功能；高硅硼玻璃粉可以通过420-580度烧结在基材上起到烧结附着作用；稀释剂能够调节稀稠度和挥发速度，适合调节施工时粘稠度，流畅性利于加工；连接料能够将导电粉体混合在一起，通过施工起到基材的附着力和干燥性作用；辅助材料能改进分散均匀，施工时除孔脱泡，保持印刷过程中湿润性，抗氧化性能，促进导电膜层均匀形成，利于施工和成膜性能。

本发明提供的导电发热浆料，发热快，电能转化热能效高,省电35-45％左右，具有远红外功能，电阻可以控制在3Ω-2000Ω范围内，发热温度可以通过温控在60°-600°范围之内，使用丝印印刷技术一次在微晶玻璃或石英玻璃或者云母板就能达到所需的电阻，后面再覆盖一次高温绝缘油墨达到绝缘防水抗老化效果。过程简单可控，比市面上发热板成本低，发热面积大和温度高，节能，安装方便，具备远红外功能。适用于各种发热领域。

下面将结合具体实施例对本发明的一种非金属远红外发热板及其制备方法进行具体说明。

实施例1

步骤S1，将质量百分比为1％的C60富勒烯、30的纳米石墨粉、6％的导电铜粉、3％的导电炭黑、35％的高硼硅玻璃粉、1％的除泡剂、24％的松香醇充分混合成导电粉体；

步骤S2，将上述导电粉体取1千克加入不锈钢桶内放入高速分散机，将高速分散机的转速设置为2000-4000，功率设置为2000w，分散时间为1-8h，形成均匀的混合相的浆料；

步骤S4，将导电发热混合材料与硝化棉树脂再用三辊机研磨分散，过机研磨3-5遍，每一千克每一遍20-40分钟，使之得到均匀物，通过350(140T)目尼龙网纱过滤，得到均匀纳米导电发热浆料，记为浆料1。

实施例2

步骤S1，将质量百分比为1.5％的C60富勒烯、33的纳米石墨粉、6％的导电铜粉、3.5％的导电炭黑、33％的高硼硅玻璃粉、1％的润湿剂、22％的二甲苯充分混合成导电粉体；

步骤S4，将导电发热混合材料与松香再用三辊机研磨分散，过机研磨3-5遍，每一千克每一遍20-40分钟，使之得到均匀物，通过350(140T)目尼龙网纱过滤，得到均匀纳米导电发热浆料。

实施例3

步骤S1，将质量百分比为5％的C60富勒烯、50的纳米石墨粉、1％的导电铜粉、1％的导电炭黑、20％的高硼硅玻璃粉、1％的硅烷偶联剂、22％的甲苯充分混合成导电粉体；

步骤S4，将导电发热混合材料与硝化棉树脂再用三辊机研磨分散，过机研磨3-5遍，每一千克每一遍20-40分钟，使之得到均匀物，通过350(140T)目尼龙网纱过滤，得到均匀纳米导电发热浆料。

实施例4

步骤S1，将质量百分比为2％的C60富勒烯、30的纳米石墨粉、10％的导电铜粉、5％的导电炭黑、31％的高硼硅玻璃粉、2％的除泡剂、20％的环己酮充分混合成导电粉体；

实施例5

步骤S1，将质量百分比为3％的C60富勒烯、30的纳米石墨粉、4％的导电铜粉、2％的导电炭黑、40％的高硼硅玻璃粉、1％的硅烷偶联剂、20％的甘油充分混合成导电粉体；

实施例6

步骤S1，将质量百分比为2％的C60富勒烯、30的纳米石墨粉、5％的导电铜粉、2％的导电炭黑、20％的高硼硅玻璃粉、1％的润湿剂、40％的二甲苯充分混合成导电粉体；

将上述浆料1通过250目数尼龙网纱丝印出280mm×240mm长方块在微晶玻璃表面，通过420-580度烧制，再印刷两条310mm×4mm电极银线条，通过420-580度烧制，再印刷280mm×240mm高温绝缘油墨，通过420-580度烧制，制得非金属远红外发热板，测试电阻和发热温度。

通过用VICYOR VC890D万用表测量非金属远红外发热板的电阻均为77.2欧姆，导电性优好。

将非金属远红外发热板焊接导线通电测试，通电3分钟，用UA380测温仪测到导热发热油墨温度为370度，发热效果快。

通过上述实验结果可证明，本发明提供的非金属远红外发热板，原料简单，制备方法简便，生产成本低，而且该发热板发热快、电能转化热能效率高，还具有远红外功能。

以上仅为本发明的几个较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种非金属远红外发热板，包括有导电发热混合材料与连接料，其特征在于所述导电发热混合材料包括有以下质量百分比的组分：

2.根据权利要求1所述的非金属远红外发热板，其特征在于所述导电发热混合材料与连接料的质量比为80:20。

3.根据权利要求1所述的非金属远红外发热板，其特征在于所述辅助材料为除泡剂、润湿剂、硅烷偶联剂中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的非金属远红外发热板，其特征在于所述连接料为硝化棉树脂、松香中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的非金属远红外发热板，其特征在于所述稀释剂为松香醇、二甲苯、甲苯、环己酮、甘油中的任意一种。

6.一种非金属远红外发热板的制备方法，其特征在于包括有以下步骤：

7.根据权利要求6所述的非金属远红外发热板的制备方法，其特征在于所述C60富勒烯、纳米石墨粉、导电铜粉、导电炭黑、高硼硅玻璃粉和辅助材料混合而成的导电粉体的总质量为1千克。

8.根据权利要求6所述的非金属远红外发热板的制备方法，其特征在于所述导电发热混合材料与连接料的质量比为80:20。

9.根据权利要求6所述的非金属远红外发热板的制备方法，其特征在于所述辅助材料为除泡剂、润湿剂、硅烷偶联剂中的任意一种；所述连接料为硝化棉树脂、松香中的任意一种；所述稀释剂为松香醇、二甲苯、甲苯、环己酮、甘油中的任意一种。