CN111083816B - 石墨烯复合电热膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石墨烯复合电热膜,由下至上包括第一绝缘层;反射层,位于第一绝缘层上表面;导电发热层,包括设于反射层上的发热元件和设于发热元件上方的散热件;散热件为均匀铺设于发热元件表面的第一石墨烯齿条;覆盖于导电发热层的覆盖层,包括上层的导热绝缘层以及设于导热绝缘层底面的第二石墨烯齿条;覆盖层至少有一部分的伸出部未覆盖于导电发热层上,使得导电发热层至少有一部分的裸露部上表面未被覆盖;第二绝缘层,位于覆盖层的上表面;第一绝缘层下表面的一侧设有下预贴膜,第二绝缘层上表面的一侧设有上预贴膜。该电热膜为可拼接式的膜单元,适用性广,且具有优良的散热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种发热膜结构,更具体的说,特别涉及一种石墨烯复合电热膜及其制备方法。
背景技术
发热膜是直接将电能转换为热能的电子元件,主要应用在取暖、保暖、烘干、工业和管道加热及恒温设备等领域。石墨烯具有非常好的热传导性能,导热系数高达5300W/mK,是目前为止导热系数最高的碳材料,目前已有采用石墨烯制备的发热膜,但这些发热膜使用时固定尺寸,无法根据具体的不同大小的应用场景进行大小的调整,在使用较大面积时,往往需要在膜两端设置电极连接,该操作繁琐且拼接效果差;另一方面,现有的石墨烯发热膜的发热层和散热层之间通过粘合层粘结,导致其散热效果较差,影响电热膜的散热效率。
发明内容
本发明的目的在于提出一种石墨烯复合电热膜,该电热膜为可拼接式的膜单元,适用性广,且具有优良的散热性能。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是一种石墨烯复合电热膜,所述电热膜由下至上包括
第一绝缘层;
反射层,位于所述第一绝缘层上表面;
导电发热层,包括设于所述反射层上的发热元件和设于所述发热元件上方的散热件;所述发热元件由石墨烯粉末、双酚A型环氧树脂、羟烷基酰胺制备的混合溶液涂覆而成,所述散热件为均匀铺设于所述发热元件表面的第一石墨烯齿条层;
覆盖于所述导电发热层的覆盖层,包括上层的导热绝缘层以及均匀铺设于所述导热绝缘层底面的第二石墨烯齿条层;制备所述导热绝缘层的原料包括:电气石粉末、石墨烯粉末、乙醇水溶液、双酚A型环氧树脂以及氮化铝粉;所述覆盖层至少有一部分的伸出部未覆盖于所述导电发热层上,使得所述导电发热层至少有一部分的裸露部上表面未被覆盖;
第二绝缘层,位于所述覆盖层的上表面;
所述第一绝缘层下表面的一侧设有下预贴膜,所述第二绝缘层上表面的一侧设有上预贴膜。
进一步的,所述发热元件由下述重量份数的原料制成:石墨烯粉末30-50份、乙醇水溶液40-85份、双酚A型环氧树脂10-30份、羟烷基酰胺3-8份。
进一步的,所述导热绝缘层由下述重量份数的原料制成:电气石粉末20-40份、石墨烯粉末20-45份、乙醇水溶液50-95份、双酚A型环氧树脂18-32份以及氮化铝粉10-30份。
再进一步的,所述导电发热层还包括有导通层,所述导通层设于所述发热元件的下表面、对应所述伸出部的侧面和对应所述裸露部的侧面;所述导通层采用金、银、铜、铝中任一材料制成,所述导通层的厚度为0.5-2mm。
进一步的,所述导通层采用下述重量份数的原料混合而成:导电银浆30-40份、碳化硅粉25-35份、γ―氨丙基三乙氧基硅烷12-25份和氨基乙基哌嗪1-3份。
进一步的,对应所述伸出部侧的所述第一绝缘层向外延伸设有与伸出部相对应的第一延伸绝缘部;对应所述裸露部侧的所述第二绝缘层向外延伸设有与裸露部相对应的第二延伸绝缘部;
所述下预贴膜设于所述第一绝缘层的第一延伸绝缘部下表面的一侧,所述上预贴膜设于同侧的所述第二绝缘层的上表面。
进一步的,所述第一石墨烯齿条层和第二石墨烯齿条层均由重量配比为1:1-2.5的纳米尺寸石墨烯碎片与溶剂混合制成的溶液点涂而成;所述溶剂包括重量份数为10-20份的二甲基甲酰胺溶剂和0.5-2份的氨基乙基哌嗪混合而成;所述第一石墨烯齿条层的齿条和第二石墨烯齿条层的齿条的直径L均为10-45μm,厚度为100-400μm;所述第一石墨烯齿条层的相邻齿条间距和第二石墨烯齿条层的相邻齿条间距均为0.8L-1L。
又进一步的,所述上预贴膜和下预贴膜为可撕式胶贴或热熔胶膜;所述第一绝缘层和第二绝缘层采用有机聚合物材料制成;所述反射层为纳米银粒子纤维膜,所述纳米银粒子纤维膜采用纤维状纳米银、三甲氧基丙基硅烷、磷化氢以及醇盐化合物经过水解、缩聚反应后得到。
本发明另一方面公开了一种上述石墨烯复合电热膜的制备方法,包括以下步骤
1)按照设置的尺寸剪裁得第一绝缘层和第二绝缘层;
2)在第一绝缘层的上表面通过热熔胶粘合反射层,冷却;在冷却后的反射层上表面均匀涂覆到制备好的导通层溶液,待导通层冷却凝固后,其上表面涂覆发热元件溶液,凝固24小时形成初始导电发热层;随后在初始导电发热层的两侧边涂覆导通层溶液;通过多孔点胶头将第一石墨烯齿条溶液均匀点涂于初始导电发热层的上表面,形成导电发热层;
3)在所述第二绝缘层的下表面涂覆导热绝缘层材料,凝固,通过多孔点胶头将第二石墨烯齿条溶液点涂于导热绝缘层的表面,冷却,形成上盖面;
4)将步骤3)上盖面的第二石墨烯齿条层的侧边或四角涂覆热熔胶,且覆盖至所述第一石墨烯齿条层上方,粘合,冷却;其中所述上盖面和导电发热层的两侧有部分未重叠的部位;
5)在所述伸出部和裸露部的端部边缘粘贴可撕式贴纸或热熔胶膜。
进一步的,所述导通层的制备方法为:所述重量份的导电银浆30-40份、碳化硅粉25-35份γ―氨丙基三乙氧基硅烷12-25份和氨基乙基哌嗪;将碳化硅粉、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、氨基乙基哌嗪放入搅拌装置进行混合,混合后放置研磨机中研磨,直至原料细度大小为1-10μm;将导电银浆加入研磨好的物料中,进一步研磨混合至原料细度大小为20μm以下,即得所述导通层溶液;
所述发热元件溶液的制备方法为:所述重量份的石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1-5小时后,加入羟烷基酰胺充分混合,再加入5倍重量的蒸馏水,50-60kHz功率超声处理10min,混合均匀得到混悬液,减压浓缩至混悬液的体积缩小至原始体积的30-55%;再加入双酚A型环氧树脂至混悬液中,40-50kHz功率超声处理15min;混合均匀,即得发热元件溶液;
所述导热绝缘层材料的制备方法为:所述重量份的石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1-5小时后,加入电气石粉末和氮化铝粉,加入5倍重量的蒸馏水,50-60kHz功率超声处理10min,混合均匀得到混悬液,减压浓缩至混悬液的体积缩小至原始体积的35-60%;再加入双酚A型环氧树脂至混悬液中,40-50kHz功率超声处理20min;混合均匀,即得导热绝缘层材料。
本发明的石墨烯复合电热膜通过上下层相互错位的结构实现拼接,拼接操作简单、适用性广;其中的导电发热层和覆盖层的石墨烯齿条相互插接形成多点式、高比表面积的散热结构,使得该电热膜具有优异的散热效果。此外,本发明在石墨烯发热的基础上进一步在绝缘导热层添加电气石,使得电气石粉在石墨烯层的加热作用下辐射出远红外,进一步增强石墨烯层的加热效果,并增强人体对远红外的吸收。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为石墨烯复合电热膜的第一种实施方式的分层结构示意图;
图2为石墨烯复合电热膜的第一种实施方式的整体结构示意图;
图3为石墨烯复合电热膜的第二种实施方式的分层结构示意图;
图4为石墨烯复合电热膜的第三种实施方式的整体结构示意图;
图5为石墨烯复合电热膜的几种拼接结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
图1-2示出了石墨烯复合电热膜的一种实施方式,所述电热膜由下至上包括
第一绝缘层11;
反射层12,位于所述第一绝缘层11上表面;
导电发热层13,包括设于所述反射层12上的发热元件130和设于所述发热元件130上方的散热件;所述发热元件130由石墨烯粉末、双酚A型环氧树脂、羟烷基酰胺制备的混合溶液涂覆而成,所述散热件为均匀铺设于所述发热元件130表面的第一石墨烯齿条层134;
覆盖于所述导电发热层13的覆盖层14,包括上层的导热绝缘层140以及均匀铺设于所述导热绝缘层140底面的第二石墨烯齿条层141;制备所述导热绝缘层140的原料包括:电气石粉末、石墨烯粉末、乙醇水溶液、双酚A型环氧树脂以及氮化铝粉;所述覆盖层14至少有一部分的伸出部142未覆盖于所述导电发热层13上,使得所述导电发热层13至少有一部分的裸露部135上表面未被覆盖;
第二绝缘层15,位于所述覆盖层14的上表面;
所述第一绝缘层11下表面的一侧设有下预贴膜17,所述第二绝缘层15上表面的一侧设有上预贴膜16。
本发明设置有“较厚”的石墨烯材料层,包括发热元件、石墨烯齿条以及导热绝缘层,具有极佳的发热和导热效果。在最外层的绝缘导热层上添加电气石,使得电气石粉在石墨烯层的加热作用下辐射出远红外,进一步增强石墨烯层的加热效果,并增强人体对远红外的吸收。
在一个的实施例中,所述发热元件130由下述重量份数的原料制成:石墨烯粉末30-50份、乙醇水溶液40-85份、双酚A型环氧树脂10-30份、羟烷基酰胺3-8份。一个具体的示例中,所述发热元件由下述重量的原料制成:石墨烯粉末420g、乙醇水溶液682g、双酚A型环氧树脂180g、羟烷基酰胺45g。
一个导热绝缘层方案的实施例中,所述导热绝缘层140由下述重量份数的原料制成:电气石粉末20-40份、石墨烯粉末20-45份、乙醇水溶液50-95份、双酚A型环氧树脂18-32份以及氮化铝粉10-30份。一个具体的示例中,所述导热绝缘层由下述重量的原料制成:电气石粉末305g、石墨烯粉末356g、乙醇水溶液715g、双酚A型环氧树脂220g以及氮化铝粉120g。
在一些具体的示例中,所述上预贴膜和下预贴膜包括以下技术方案:对应所述伸出部142侧的所述第二绝缘层15上表面设有向外延展的上预贴膜16,对应所述裸露部135侧的所述第一绝缘层11下表面设有向外延展的下预贴膜17;或者,对应所述伸出部142侧的所述第二绝缘层15上表面设有向外延展的上预贴膜16,对应所述伸出部142侧的所述第一绝缘层11下表面设有向外延展的下预贴膜17;或者,对应所述裸露部135侧的所述第二绝缘层15上表面设有向外延展的上预贴膜16,对应所述裸露部135侧的所述第一绝缘层11下表面设有向外延展的下预贴膜17。在拼接完成时,直接将上预贴膜和下预贴膜粘至相邻电热膜的上下绝缘层表面即可。
图2示出了本发明复合电热膜的另一个实施例,在上述技术方案的基础上,所述导电发热层13还包括有导通层136,所述导通层136设于所述发热元件130的下表面、对应所述伸出部142的侧面和对应所述裸露部135的侧面;所述导通层136采用金、银、铜、铝中任一材料制成,所述导通层136的厚度为0.5-2mm。导通层的设置进一步保证电能传递,侧边的导通层在拼接时与相邻电热膜的侧边导通层相接触,实现电连接。
其中,所述导通层采用下述重量份数的原料混合而成:导电银浆30-40份、碳化硅粉25-35份、γ―氨丙基三乙氧基硅烷12-25份和氨基乙基哌嗪1-3份。一个具体的示例中,所述导通层采用下述重量的原料混合而成:导电银浆341g、碳化硅粉300g、γ―氨丙基三乙氧基硅烷175g和氨基乙基哌嗪27g。
本发明的石墨烯发热电热膜在需要相互拼接时,通过相邻电热膜的伸出部和裸露部相互拼接,而在不需要相互拼接时,则可将多余的伸出部和裸露部裁剪或保留。为进一步合理化电热膜的结构,进一步的改进方案如图4所示,对应所述伸出部142侧的所述第一绝缘层11向外延伸设有与伸出部142相对应的第一延伸绝缘部110;对应所述裸露部135侧的所述第二绝缘层15向外延伸设有与裸露部135相对应的第二延伸绝缘部150;所述下预贴膜17设于所述第一绝缘层11的第一延伸绝缘部110下表面的一侧,所述上预贴膜16设于同侧的所述第二绝缘层15的上表面。在不需要拼接使用时,可将第一延伸绝缘部110和伸出部相贴合,并通过预贴膜粘接;将第二延伸绝缘部150与裸露部相贴合,并通过预贴膜粘接;即本发明石墨烯电热膜在拼接和不拼接时的结构均合理简单,保证其具有的优异发热散热效果。在需要接入电极时,则通过电线连接至导电发热层即可。
所述第一石墨烯齿条层134和第二石墨烯齿条层141均由重量配比为1:1-2.5的纳米尺寸石墨烯碎片与溶剂混合制成的溶液点涂而成;该处所述的纳米尺寸为1-100nm范围。所述溶剂包括重量份数为10-20份的二甲基甲酰胺溶剂和0.5-2份的氨基乙基哌嗪混合而成;添加的氨基乙基哌嗪作为固化剂使用,使得齿条在具有塑形效果。所述第一石墨烯齿条层134和第二石墨烯齿条层141的直径为10-45μm,厚度为100-400μm。所述第一石墨烯齿条层134的相邻齿条间距和第二石墨烯齿条层141的相邻齿条间距均为齿条直径的0.8-1倍,利于相互卡合固定。本发明通过上下层的石墨烯齿条在拼接时相互卡合具有一定的固定效果,在拼接时可直接将相邻的电热膜的伸出部和裸露部相扣合即可。此外,通过石墨烯齿条的设置增大该层的比表面积,从而扩大散热面积,从结构上进一步提高散热效率。
所述上预贴膜16和下预贴膜17为可撕式胶贴或热熔胶膜;将当采用热熔胶膜时,在拼接时通过热熔枪加热热熔胶膜即可实现粘接。所述第一绝缘层11和第二绝缘层15采用有机聚合物材料制成;本发明所述的绝缘层是指导热电绝缘层,具体材料选用本领域常用材料即可。所述反射层12为纳米银粒子纤维膜,所述纳米银粒子纤维膜采用纤维状纳米银、三甲氧基丙基硅烷、磷化氢以及醇盐化合物经过水解、缩聚反应后得到;通过发射层的设置将电热膜底部的热能量向上反射,从上面进行散热,避免热量损失。
本发明的一个具体示例还公开了上述的石墨烯复合电热膜的制备方法,包括以下步骤
1)按照设置的尺寸剪裁得第一绝缘层和第二绝缘层,按照设置的尺寸剪裁得碳纤维网架;
2)在第一绝缘层的上表面通过热熔胶粘合反射层,冷却;在冷却后的反射层上表面均匀涂覆到制备好的导通层溶液,待导通层冷却凝固后,其上表面涂覆发热元件溶液,凝固24小时形成初始导电发热层;随后在初始导电发热层的两侧边涂覆导通层溶液;通过多孔点胶头将第一石墨烯齿条溶液均匀点涂于初始导电发热层的上表面,形成导电发热层;
3)在所述第二绝缘层的下表面涂覆导热绝缘层材料,凝固,通过多孔点胶头将第二石墨烯齿条溶液点涂于导热绝缘层的表面,冷却,形成上盖面;
4)将步骤3)上盖面的第二石墨烯齿条层的侧边或四角涂覆热熔胶,且覆盖至所述第一石墨烯齿条层上方,粘合,冷却;其中所述上盖面和导电发热层的两侧有部分未重叠的部位;
5)在所述伸出部和裸露部的端部边缘粘贴可撕式贴纸或热熔胶膜。
其中,所述导通层的制备方法为:所述重量份的导电银浆30-40份、碳化硅粉25-35份γ―氨丙基三乙氧基硅烷12-25份和氨基乙基哌嗪;将碳化硅粉、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、氨基乙基哌嗪放入搅拌装置进行混合,混合后放置研磨机中研磨,直至原料细度大小为1-10μm;将导电银浆加入研磨好的物料中,进一步研磨混合至原料细度大小为20μm以下,即得所述导通层溶液;
所述发热元件溶液的制备方法为:所述重量份的石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1-5小时后,加入羟烷基酰胺充分混合,再加入5倍重量的蒸馏水,50-60kHz功率超声处理10min,混合均匀得到混悬液,减压浓缩至混悬液的体积缩小至原始体积的30-55%;再加入双酚A型环氧树脂至混悬液中,40-50kHz功率超声处理15min;混合均匀,即得发热元件溶液;
所述导热绝缘层材料的制备方法为:所述重量份的石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1-5小时后,加入电气石粉末和氮化铝粉,加入5倍重量的蒸馏水,50-60kHz功率超声处理10min,混合均匀得到混悬液,减压浓缩至混悬液的体积缩小至原始体积的35-60%;再加入双酚A型环氧树脂至混悬液中,40-50kHz功率超声处理20min;混合均匀,即得导热绝缘层材料。
试验例:本发明发热电热膜的散热效果
1.试验电热膜:采用下述原料配方a按照本发明所述石墨烯复合电热膜的制备方法进行制备的电热膜;石墨烯复合电热膜所采用的原料配方a如下:
所述发热元件由下述重量的原料制成:石墨烯粉末420g、乙醇水溶液682g、双酚A型环氧树脂180g、羟烷基酰胺45g。
所述导热绝缘层由下述重量的原料制成:电气石粉末305g、石墨烯粉末356g、乙醇水溶液715g、双酚A型环氧树脂220g以及氮化铝粉120g。
所述导通层由下述重量的原料混合而成:导电银浆341g、碳化硅粉300g、γ―氨丙基三乙氧基硅烷175g和氨基乙基哌嗪27g。
所述第一石墨烯齿条和第二石墨烯齿条由下述重量的原料制成:纳米尺寸石墨烯碎片253g、二甲基甲酰胺溶剂284g、氨基乙基哌嗪15g。
2.对照电热膜:采用下述原料配方b和制备方法制备的电热膜;石墨烯复合电热膜所采用的原料配方b如下:
所述发热元件由下述重量的原料制成:石墨烯粉末420g、乙醇水溶液682g、双酚A型环氧树脂180g、羟烷基酰胺45g。
所述导热绝缘层由下述重量的原料制成:电气石粉末305g、石墨烯粉末356g、乙醇水溶液715g、双酚A型环氧树脂220g以及氮化铝粉120g。
所述导通层由下述重量的原料混合而成:导电银浆341g、碳化硅粉300g、γ―氨丙基三乙氧基硅烷175g和氨基乙基哌嗪27g。
制备方法:
1)按照设置的尺寸剪裁得第一绝缘层和第二绝缘层(该处和试验电热膜均采用耐高温树脂聚酰亚胺);
2)在第一绝缘层的上表面通过热熔胶粘合反射层,冷却;在冷却后的反射层上表面均匀涂覆到制备好的导通层溶液,待导通层冷却凝固后,其上表面涂覆发热元件溶液,凝固24小时形成初始导电发热层;随后在初始导电发热层的两侧边涂覆导通层溶液;
3)在所述第二绝缘层的下表面涂覆导热绝缘层材料,凝固,形成上盖面;
4)将步骤3)上盖面的底部侧边或四角涂覆热熔胶,且覆盖至发热元件上方,粘合,其中所述上盖面和导电发热层的两侧有部分未重叠的部位;
5)在所述伸出部和裸露部的端部边缘粘贴可撕式贴纸或热熔胶膜。
上述试验电热膜和对照电热膜相对应的各层厚度相同。
3.试验过程:
将对照电热膜和试验电热膜接入同一电源,放置于环境温度为10℃的相同空间。分别记录通电后使该电热膜上表面温度达到25℃所需要的时间;继续通电加热至表面温度平衡,随后停止通电,测量电热膜静置5分钟后的表面温度,采用红外线感温枪检测温度。每组试验6次,取平均值并进行比较。
4.实验结果:
结果如下表所示。
表1石墨烯电热膜的传热效果测试结果
组别 | 达到25℃所需要的时间/s | 静置5分钟后的表面温度/℃ |
试验电热膜 | 9.93 | 14.98 |
对照电热膜 | 13.02 | 17.53 |
从实验结果可知,试验石墨烯复合电热膜达到25℃所需要的时间更短,即具有更快的加热效率;在表面温度平衡后5分钟表面温度更低,即具有更佳的散热效果。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种石墨烯复合电热膜,其特征在于,所述电热膜由下至上包括
第一绝缘层(11);
反射层(12),位于所述第一绝缘层(11)上表面;
导电发热层(13),包括设于所述反射层(12)上的发热元件(130)和设于所述发热元件(130)上方的散热件;所述发热元件(130)由石墨烯粉末、双酚A型环氧树脂、羟烷基酰胺制备的混合溶液涂覆而成,所述散热件为均匀铺设于所述发热元件(130)表面的第一石墨烯齿条层(134);
覆盖于所述导电发热层(13)的覆盖层(14),包括上层的导热绝缘层(140)以及均匀铺设于所述导热绝缘层(140)底面的第二石墨烯齿条层(141);所述覆盖层(14)至少有一部分的伸出部(142)未覆盖于所述导电发热层(13)上,使得所述导电发热层(13)至少有一部分的裸露部(135)上表面未被覆盖;
第二绝缘层(15),位于所述覆盖层(14)的上表面;
所述第一绝缘层(11)下表面的一侧设有下预贴膜(17),所述第二绝缘层(15)上表面的一侧设有上预贴膜(16)。
2.如权利要求1所述的石墨烯复合电热膜,其特征在于,所述发热元件(130)由下述重量份数的原料制成:石墨烯粉末30-50份、乙醇水溶液40-85份、双酚A型环氧树脂10-30份、羟烷基酰胺3-8份。
3.如权利要求2所述的石墨烯复合电热膜,其特征在于,所述导热绝缘层(140)由下述重量份数的原料制成:电气石粉末20-40份、石墨烯粉末20-45份、乙醇水溶液50-95份、双酚A型环氧树脂18-32份以及氮化铝粉10-30份。
4.如权利要求1所述的石墨烯复合电热膜,其特征在于,所述导电发热层(13)还包括有导通层(136),所述导通层(136)设于所述发热元件(130)的下表面、对应所述伸出部(142)的侧面和对应所述裸露部(135)的侧面;所述导通层(136)采用金、银、铜、铝中任一材料制成,所述导通层(136)的厚度为0.5-2mm。
5.如权利要求4所述的石墨烯复合电热膜,其特征在于,所述导通层(136)采用下述重量份数的原料混合而成:导电银浆30-40份、碳化硅粉25-35份、γ―氨丙基三乙氧基硅烷12-25份和氨基乙基哌嗪1-3份。
6.如权利要求4所述的石墨烯复合电热膜,其特征在于,对应所述伸出部(142)侧的所述第一绝缘层(11)向外延伸设有与伸出部(142)相对应的第一延伸绝缘部(110);对应所述裸露部(135)侧的所述第二绝缘层(15)向外延伸设有与裸露部(135)相对应的第二延伸绝缘部(150);
所述下预贴膜(17)设于所述第一绝缘层(11)的第一延伸绝缘部(110)下表面的一侧,所述上预贴膜(16)设于同侧的所述第二绝缘层(15)的上表面。
7.如权利要求1所述的石墨烯复合电热膜,其特征在于,所述第一石墨烯齿条层(134)和第二石墨烯齿条层(141)均由重量配比为1:1-2.5的纳米尺寸石墨烯碎片与溶剂混合制成的溶液点涂而成;所述溶剂包括重量份数为10-20份的二甲基甲酰胺溶剂和0.5-2份的氨基乙基哌嗪混合而成;所述第一石墨烯齿条层(134)的齿条和第二石墨烯齿条层(141)的齿条的直径L均为10-45μm,厚度为100-400μm;所述第一石墨烯齿条层(134)的相邻齿条间距和第二石墨烯齿条层(141)的相邻齿条间距均为0.8L-1L。
8.如权利要求1所述的石墨烯复合电热膜,其特征在于,所述上预贴膜(16)和下预贴膜(17)为可撕式胶贴或热熔胶膜;所述第一绝缘层(11)和第二绝缘层(15)采用有机聚合物材料制成;所述反射层(12)为纳米银粒子纤维膜,所述纳米银粒子纤维膜采用纤维状纳米银、三甲氧基丙基硅烷、磷化氢以及醇盐化合物经过水解、缩聚反应后得到。
9.一种如权利要求3所述的石墨烯复合电热膜的制备方法,包括以下步骤
1)按照设置的尺寸剪裁得第一绝缘层和第二绝缘层;
2)在第一绝缘层的上表面通过热熔胶粘合反射层,冷却;在冷却后的反射层上表面均匀涂覆到制备好的导通层溶液,待导通层冷却凝固后,其上表面涂覆发热元件溶液,凝固24小时形成初始导电发热层;随后在初始导电发热层的两侧边涂覆导通层溶液;通过多孔点胶头将第一石墨烯齿条溶液均匀点涂于初始导电发热层的上表面,形成导电发热层;
3)在所述第二绝缘层的下表面涂覆导热绝缘层材料,凝固,通过多孔点胶头将第二石墨烯齿条溶液点涂于导热绝缘层的表面,冷却,形成上盖面;
4)将步骤3)上盖面的第二石墨烯齿条层的侧边或四角涂覆热熔胶,且覆盖至所述第一石墨烯齿条层上方,粘合,冷却;其中所述上盖面和导电发热层的两侧有部分未重叠的部位;
5)在所述伸出部和裸露部的端部边缘粘贴可撕式贴纸或热熔胶膜。
10.如权利要求9所述的石墨烯复合电热膜的制备方法,其特征在于,所述导通层的制备方法为:所述重量份的导电银浆30-40份、碳化硅粉25-35份γ―氨丙基三乙氧基硅烷12-25份和氨基乙基哌嗪;将碳化硅粉、γ―氨丙基三乙氧基硅烷、氨基乙基哌嗪放入搅拌装置进行混合,混合后放置研磨机中研磨,直至原料细度大小为1-10μm;将导电银浆加入研磨好的物料中,进一步研磨混合至原料细度大小为20μm以下,即得所述导通层溶液;
所述发热元件溶液的制备方法为:所述重量份的石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1-5小时后,加入羟烷基酰胺充分混合,再加入5倍重量的蒸馏水,50-60kHz功率超声处理10min,混合均匀得到混悬液,减压浓缩至混悬液的体积缩小至原始体积的30-55%;再加入双酚A型环氧树脂至混悬液中,40-50kHz功率超声处理15min;混合均匀,即得发热元件溶液;
所述导热绝缘层材料的制备方法为:所述重量份的石墨烯粉体经过乙醇水溶液浸泡1-5小时后,加入电气石粉末和氮化铝粉,加入5倍重量的蒸馏水,50-60kHz功率超声处理10min,混合均匀得到混悬液,减压浓缩至混悬液的体积缩小至原始体积的35-60%;再加入双酚A型环氧树脂至混悬液中,40-50kHz功率超声处理20min;混合均匀,即得导热绝缘层材料。
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