CN111148292A - 复合玻镁板及包含该复合玻镁板的石墨烯发热板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合玻镁板及包含该复合玻镁板的石墨烯发热板，属于复合材料领域。该复合玻镁板包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层。本发明还提供了利用所述复合玻镁板制作的石墨烯发热板，包括基板、饰面板、框体，所述基板为上述的复合玻镁板，基板和饰面板包夹在框体内，自基板至饰面板之间依次设有阻燃保温层、热反射层、石墨烯发热层、散热层。本发明的复合玻镁板为多层式结构，具有强度高、防火防水、耐热绝缘等优良性能。利用该复合玻镁板制作的石墨烯发热板对墙体损害小，且具有较好的发热效果。
Description
技术领域
本发明涉及电采暖材料、设备领域，具体是一种复合玻镁板及包含该复合玻镁板的石墨烯发热板。
背景技术
石墨烯作为一种新兴材料，因其超强的导电性、导热性、透光率、硬度、柔韧性等特性，被广泛应用于生活、工农业、医疗等各种领域。石墨烯发热膜能够高效发出远红外波长的热辐射，是目前最高效发生远红外热辐射的材料。电发热板作为一种发热材料被广泛应用于房屋取暖、发热地板、桑拿房等生活领域，以及烤漆房、烘干房等工业领域，
现有电发热板的板材层以水泥、木材、竹板、塑料等为主，材质较重，耐热性不高，隔热效果差，隔音性能不足，易腐蚀。尤其在生活领域使用220伏交流电，容易产生漏电、燃烧等不安全因素。
玻镁板是以镁成型剂、玻璃纤维网格布、填料等为原料，经机械滚压而成，主要用于室内非承重墙和吊顶，以及用于各类装饰板的基板。现有技术中的玻镁板在阻燃防火、防水湿胀等方面性能有待提高，以进一步拓展玻镁板在实际生产中的使用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合玻镁板及包含该复合玻镁板的石墨烯发热板，该复合玻镁板防火防水、阻燃隔热、强度等方面性能得以显著提升，十分适用于制作石墨烯发热板的基板材料。
本发明采用的技术方案如下：
一种复合玻镁板，包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层，所述料浆层包括按重量份数计的以下组分：氧化镁80-100份、无水硫酸镁17-27份、漂珠3-3.2份、碳化硅晶须1-1.4份、轻质碳酸钙8.5-12.3份、木质素磺酸钠1.2-2.2份、PE蜡2.1-2.5份、玻璃纤维3-3.5份、发泡剂7.5-9.5份、核桃壳粉3-7份、胡麻秸秆粉12-23份、硬脂酸镁2.2-3.7份和水65-90份；其中，所述氧化镁的镁含量不小于85％，碳化硅晶须长度不大于100μm，轻质碳酸钙粒径不小于500目，发泡剂为AC发泡剂，核桃壳粉粒径不小于400目，胡麻秸秆粉粒径不小于400目；所述外表层包括按重量份数计的以下组分：氧化锌1-2.2份、甲基硅酸钠0.5-0.7份、二氧化钛3-5份、丙三醇6-9份、聚磷酸铵0.1-0.3份、羧甲基纤维素12-14份和水60-80份。
所述复合玻镁板的制备方法，包括以下步骤：
⑴将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中，制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂，充分搅拌，制成料浆；
⑵在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布，然后铺一层碳纤维布，再将上述浆料倒入模具中，辊压成型得玻镁湿坯，接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布，继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布，反复辊压至无褶皱和气泡，在20-30℃条件下干燥2-3天，得玻镁板坯；
⑶在适量水中加入丙三醇，搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素，充分搅拌，制成浆液，浆液涂布于玻镁板坯正反表面，正反面涂布厚度均为0.3-0.7mm，形成外表层，得到半成品玻镁板；
⑷送养护车间养护3-7d，然后切割，得到成品复合玻镁板。
进一步，所述成品复合玻镁板厚度为3.5-4.5mm。
一种上述的复合玻镁板在石墨烯发热板中的应用。
本发明还提供了一种石墨烯发热板，包括基板、饰面板、框体，所述基板为上述的复合玻镁板，基板和饰面板包夹在框体内，自基板至饰面板之间依次设有阻燃保温层、热反射层、石墨烯发热层、散热层，基板与阻燃保温层粘接贴合，热反射层与阻燃保温层粘接贴合，热反射层、石墨烯发热层、散热层相互之间留有间隙，散热层与饰面板粘接贴合，所述石墨烯发热层侧边设有电源连接线穿出框体，并与控制装置连接。
进一步地，所述阻燃保温层采用硬质聚氨酯泡沫塑料板材，热反射层采用远红外反射膜，石墨烯发热层采用纳米碳晶石墨烯发热芯片，散热层采用纳米碳散热膜，饰面板采用导热绝缘复合板材。
作为优选，所述饰面板正面刻印有各种花纹图案。
进一步地，所述框体为中空材质的铝合金材料。
作为优选，所述框体的中空腔内设有]型加强筋。
进一步地，基板一侧的框体框面上设有上滑槽、下滑槽，上滑槽内设有与之相匹配的挂接件，下滑槽内设有与之相匹配的强磁稳固块，强磁稳固块外侧吸附外缘尺寸相同的铁片，铁片外侧涂有强力胶层。
进一步地，所述饰面板上部和下部均开设有气窗。
进一步地，所述控制装置包括显示屏、控制器、控制按键、信号接收口、信号接收器，显示屏、控制按键均设于控制装置外壳正面，设于控制装置外壳内部的控制器分别与显示屏、控制按键、信号接收器电连接，所述信号接收器设于控制装置外壳内部，信号接收口开设于控制装置外壳上，并与信号接收器连通，对应信号接收器设置有遥控发射器，所述遥控发射器上设有遥控按键。
进一步，所述石墨烯发热层和散热层之间的间隙内设有温度传感器，且温度传感器固定安装在左侧框体上，温度传感器与控制器电性连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的复合玻镁板为多层式结构，采用碳纤维布、玄武岩纤维无纺布提高产品强度、热稳定性、耐热绝缘等性能，料浆采用玻璃纤维、碳化硅晶须、核桃壳粉、胡麻秸秆粉等材料增强其抗断裂、抗拉伸、抗弯折等性能，本发明制成的复合玻镁板具有强度高、防火防水、耐热绝缘等优良性能。利用该复合玻镁板制作的石墨烯发热板可挂设于墙面，对墙面热损害低，该石墨烯发热板还采用了阻燃保温板材、远红外反射膜、纳米碳散热膜、导热绝缘复合板材材料，使产品具有较好的发热效果，且上下正面设置的气窗形成对流加热方式，进一步提高加热散热效果。
附图说明
图1为本发明的石墨烯发热板结构示意图；
图2是图1中石墨烯发热板后视图；
图3是与图1中控制装置相匹配的遥控发射器的结构示意图；
图4是图2中强磁稳固块的结构示意图；
图5是图1中控制装置的结构框图；
图中标记：1-框体，2-饰面板，3-上滑槽，4-加强筋，5-基板，6-阻燃保温层，7-热反射层，8-石墨烯发热层，9-散热层，10-下滑槽，11-气窗，12-电源连接线，13-控制装置，14-控制按键，15-显示屏，16-信号接收口，17-挂接件，18-强磁稳固块，19-控制器，20-遥控发射器，21-遥控按键，22-铁片，23-强力胶层,24-信号接收器，25-温度传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种复合玻镁板，包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层，所述料浆层包括按重量份数计的以下组分：氧化镁80份、无水硫酸镁27份、漂珠3份、碳化硅晶须1份、轻质碳酸钙8.5份、木质素磺酸钠1.2份、PE蜡2.1份、玻璃纤维3.5份、发泡剂7.5份、核桃壳粉3份、胡麻秸秆粉23份、硬脂酸镁2.2份和水65份；其中，所述氧化镁的镁含量不小于85％，碳化硅晶须长度不大于100μm，轻质碳酸钙粒径不小于500目，发泡剂为AC发泡剂，核桃壳粉粒径不小于400目，胡麻秸秆粉粒径不小于400目；所述外表层包括按重量份数计的以下组分：氧化锌1份、甲基硅酸钠0.份、二氧化钛份、丙三醇份、聚磷酸铵0.3份、羧甲基纤维14份和水60份；所述复合玻镁板的制备步骤：将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中，制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂，充分搅拌，制成料浆；在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布，然后铺一层碳纤维布，再将上述浆料倒入模具中，辊压成型得玻镁湿坯，接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布，继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布，反复辊压至无褶皱和气泡，在20℃条件下干燥2天，得玻镁板坯；在适量水中加入丙三醇，搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素，充分搅拌，制成浆液，浆液涂布于玻镁板坯正反表面，正反面涂布厚度均为0.3mm，形成外表层，得到半成品玻镁板；送养护车间养护3d，然后切割，得到成品复合玻镁板，所述成品复合玻镁板厚度为3.5mm。
实施例2
一种复合玻镁板，包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层，所述料浆层包括按重量份数计的以下组分：氧化镁100份、无水硫酸镁17份、漂珠3.2份、碳化硅晶须1.4份、轻质碳酸钙12.3份、木质素磺酸钠2.2份、PE蜡2.1份、玻璃纤维3份、发泡剂9.5份、核桃壳粉7份、胡麻秸秆粉12份、硬脂酸镁3.7份和水90份；其中，所述氧化镁的镁含量不小于85％，碳化硅晶须长度不大于100μm，轻质碳酸钙粒径不小于500目，发泡剂为AC发泡剂，核桃壳粉粒径不小于400目，胡麻秸秆粉粒径不小于400目；所述外表层包括按重量份数计的以下组分：氧化锌2.2份、甲基硅酸钠0.7份、二氧化钛5份、丙三9份、聚磷酸铵0.1份、羧甲基纤维素12份和80份。所述复合玻镁板的制备步骤：将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中，制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂，充分搅拌，制成料浆；在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布，然后铺一层碳纤维布，再将上述浆料倒入模具中，辊压成型得玻镁湿坯，接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布，继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布，反复辊压至无褶皱和气泡，在30℃条件下干燥3天，得玻镁板坯；在适量水中加入丙三醇，搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素，充分搅拌，制成浆液，浆液涂布于玻镁板坯正反表面，正反面涂布厚度均为0.7mm，形成外表层，得到半成品玻镁板；送养护车间养护7d，然后切割，得到成品复合玻镁板。所述成品复合玻镁板厚度为4.5mm。
实施例3
一种复合玻镁板，包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层，所述料浆层包括按重量份数计的以下组分：氧化镁90份、无水硫酸镁22份、漂珠3.1份、碳化硅晶须1.2份、轻质碳酸钙10.5份、木质素磺酸钠1.7份、PE蜡2.3份、玻璃纤维3.2份、发泡剂8.5份、核桃壳粉5份、胡麻秸秆粉17份、硬脂酸镁3.1份和水86份；其中，所述氧化镁的镁含量不小于85％，碳化硅晶须长度不大于100μm，轻质碳酸钙粒径不小于500目，发泡剂为AC发泡剂，核桃壳粉粒径不小于400目，胡麻秸秆粉粒径不小于400目；所述外表层包括按重量份数计的以下组分：氧化锌1.6份、甲基硅酸钠0.6份、二氧化钛3-5份、丙三醇7.5份、聚磷酸铵0.2份、羧甲基纤维素13份和水70份。所述复合玻镁板的制备步骤：将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中，制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂，充分搅拌，制成料浆；在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布，然后铺一层碳纤维布，再将上述浆料倒入模具中，辊压成型得玻镁湿坯，接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布，继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布，反复辊压至无褶皱和气泡，在20-30℃条件下干燥3天，得玻镁板坯；在适量水中加入丙三醇，搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素，充分搅拌，制成浆液，浆液涂布于玻镁板坯正反表面，正反面涂布厚度均为0.5mm，形成外表层，得到半成品玻镁板；送养护车间养护3-7d，然后切割，得到成品复合玻镁板，,所述成品复合玻镁板厚度为4mm。
实施例4
请参阅附图1-5，请参阅附图1-5，一种石墨烯发热板，包括基板5、饰面板2、框体1，所述基板5为上述的复合玻镁板，基板5和饰面板2包夹在框体1内，自基板5至饰面板2之间依次设有阻燃保温层6、热反射层7、石墨烯发热层8、散热层9，基板5与阻燃保温层6粘接贴合，热反射层7与阻燃保温层6粘接贴合，热反射层7、石墨烯发热层8、散热层9相互之间留有间隙，散热层9与饰面板2粘接贴合，所述石墨烯发热层8侧边设有电源连接线12穿出框体1，并与控制装置13连接。所述阻燃保温层6采用硬质聚氨酯泡沫塑料板材，热反射层7采用远红外反射膜，石墨烯发热层8采用纳米碳晶石墨烯发热芯片，散热层9采用纳米碳散热膜，饰面板2采用导热绝缘复合板材。所述框体1为中空材质的铝合金材料，所述框体1的中空腔内设有]型加强筋4。基板5一侧的框体1框面上设有上滑槽3、下滑槽10，上滑槽3内设有与之相匹配的挂接件17，下滑槽10内设有与之相匹配的强磁稳固块18，强磁稳固块18外侧吸附外缘尺寸相同的铁片22，铁片22外侧涂有强力胶层。所述控制装置13包括显示屏15、控制器19、控制按键14、信号接收口16、信号接收器，显示屏15、控制按键14均设于控制装置13外壳正面，设于控制装置13外壳内部的控制器19分别与显示屏15、控制按键14、信号接收器电连接，所述信号接收器设于控制装置13外壳内部，信号接收口16开设于控制装置13外壳上，并与信号接收器连通，对应信号接收器设置有遥控发射器20，所述遥控发射器20上设有遥控按键21。所述石墨烯发热层8和散热层9之间的间隙内设有温度传感器，且温度传感器固定安装在左侧框体1上，温度传感器与控制器19电性连接。
实施例5
在实施例4的基础上，所述饰面板2上部和下部均开设有气窗11。
实施例6
在实施例5的基础上，所述饰面板2正面刻印有各种花纹图案。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)
1.一种复合玻镁板，其特征在于：包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层，所述料浆层包括按重量份数计的以下组分：氧化镁80-100份、无水硫酸镁17-27份、漂珠3-3.2份、碳化硅晶须1-1.4份、轻质碳酸钙8.5-12.3份、木质素磺酸钠1.2-2.2份、PE蜡2.1-2.5份、玻璃纤维3-3.5份、发泡剂7.5-9.5份、核桃壳粉3-7份、胡麻秸秆粉12-23份、硬脂酸镁2.2-3.7份和水65-90份；其中，所述氧化镁的镁含量不小于85％，碳化硅晶须长度不大于100μm，轻质碳酸钙粒径不小于500目，发泡剂为AC发泡剂，核桃壳粉粒径不小于400目，胡麻秸秆粉粒径不小于400目；所述外表层包括按重量份数计的以下组分：氧化锌1-2.2份、甲基硅酸钠0.5-0.7份、二氧化钛3-5份、丙三醇6-9份、聚磷酸铵0.1-0.3份、羧甲基纤维素12-14份和水60-80份。
2.一种如权利要求1所述复合玻镁板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中，制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂，充分搅拌，制成料浆；
⑵在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布，然后铺一层碳纤维布，再将上述浆料倒入模具中，辊压成型得玻镁湿坯，接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布，继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布，反复辊压至无褶皱和气泡，在20-30℃条件下干燥2-3天，得玻镁板坯；
⑶在适量水中加入丙三醇，搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素，充分搅拌，制成浆液，浆液涂布于玻镁板坯正反表面，正反面涂布厚度均为0.3-0.7mm，形成外表层，得到半成品玻镁板；
⑷送养护车间养护3-7d，然后切割，得到成品复合玻镁板，所述成品复合玻镁板厚度为3.5-4.5mm。
3.一种如权利要求1所述复合玻镁板在石墨烯发热板中的应用。
4.一种石墨烯发热板，包括基板(5)、饰面板(2)、框体(1)，其特征在于：所述基板(5)为权利要求1所述的复合玻镁板，基板(5)和饰面板(2)包夹在框体(1)内，自基板(5)至饰面板(2)之间依次设有阻燃保温层(6)、热反射层(7)、石墨烯发热层(8)、散热层(9)，基板(5)与阻燃保温层(6)粘接贴合，热反射层(7)与阻燃保温层(6)粘接贴合，热反射层(7)、石墨烯发热层(8)、散热层(9)相互之间留有间隙，散热层(9)与饰面板(2)粘接贴合，所述石墨烯发热层(8)侧边设有电源连接线(12)穿出框体(1)，并与控制装置(13)连接。
5.根据权利要求4所述石墨烯发热板，其特征在于：所述阻燃保温层(6)采用硬质聚氨酯泡沫塑料板材，热反射层(7)采用远红外反射膜，石墨烯发热层(8)采用纳米碳晶石墨烯发热芯片，散热层(9)采用纳米碳散热膜，饰面板(2)采用导热绝缘复合板材，所述饰面板(2)正面刻印有各种花纹图案。
6.根据权利要求5所述石墨烯发热板，其特征在于：所述框体(1)为中空材质的铝合金材料，所述框体(1)的中空腔内设有]型加强筋(4)。
7.根据权利要求6所述石墨烯发热板，其特征在于：基板(5)一侧的框体(1)框面上设有上滑槽(3)、下滑槽(10)，上滑槽(3)内设有与之相匹配的挂接件(17)，下滑槽(10)内设有与之相匹配的强磁稳固块(18)，强磁稳固块(18)外侧吸附外缘尺寸相同的铁片(22)，铁片(22)外侧涂有强力胶层。
8.根据权利要求4所述石墨烯发热板，其特征在于：所述饰面板(2)上部和下部均开设有气窗(11)。
9.根据权利要求4所述石墨烯发热板，其特征在于：所述控制装置(13)包括显示屏(15)、控制器(19)、控制按键(14)、信号接收口(16)、信号接收器，显示屏(15)、控制按键(14)均设于控制装置(13)外壳正面，设于控制装置(13)外壳内部的控制器(19)分别与显示屏(15)、控制按键(14)、信号接收器电连接，所述信号接收器设于控制装置(13)外壳内部，信号接收口(16)开设于控制装置(13)外壳上，并与信号接收器连通，对应信号接收器设置有遥控发射器(20)，所述遥控发射器(20)上设有遥控按键(21)。
10.根据权利要求9所述石墨烯发热板，其特征在于：所述石墨烯发热层(8)和散热层(9)之间的间隙内设有温度传感器，且温度传感器固定安装在左侧框体(1)上，温度传感器与控制器(19)电性连接。
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