CN114474952A - 一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法。本发明属于电热产品领域。本发明的目的是为了解决现有石墨烯电加热产品耐高温性能较差，无法实现大功率密度、长时间高温连续工作的技术问题。方法：步骤1：将耐高温粘接剂涂布到云母板表面，然后在80～100℃下烘干，在云母板表面形成耐高温粘接剂层；步骤2：将耐高温石墨烯纸通过激光切割工艺切割成导电线路，然后将耐高温石墨烯纸导电线路压合在步骤1的耐高温粘接剂层上，再在130～150℃下烘干，在耐高温粘接剂层上形成导电层；步骤3：重复步骤1，然后将耐高温粘接剂层一侧粘合在步骤2的导电层上，在250～260℃下进行压合，得到以导电层为中心对称的石墨烯纸远红外高温云母电热板。
Description
技术领域
本发明属于电热产品领域，具体涉及一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法。
背景技术
目前，常见的石墨烯电加热产品一般是采用将含石墨烯的导电油墨以印刷的方式印刷至聚脂薄膜、环氧树脂纤维板等绝缘基材表面，烘干固化后，形成导电涂膜，再在涂膜的两端布设金属载流条，再经过高温热压覆合在两层绝缘材料之间，最后焊接导线制备而成。给石墨烯电加热产品施加一定的电压，石墨烯材料在电场的作用下，产生剧烈的晶格振动，释放出远红外光波，从而起到远红外加热的功效，所释放的远红外光波的波长与人体的吸收光谱相匹配，被称为“生命之光”，大部分能量都能被人体所吸收，能量利用率高，而且对人体能起到远红外理疗的功效，是一种非常具有市场应用前景的高科技产品。
石墨烯电加热产品的功率密度越大，其工作温度越高，石墨烯材料的晶格振动越剧烈，释放出的远红外光波能量越强，电-热辐射转化效率越高，产品的节能效率越高。目前，市场上常见的石墨烯电加热产品主要以聚酯薄膜、环氧树脂板等有机绝缘材料为基材，同时以有机树脂导电油墨为核心发热体，耐高温性能较差，无法实现大功率密度、长时间高温连续工作，大大地制约了石墨烯电加热产品在加热领域的发展。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有石墨烯电加热产品耐高温性能较差，无法实现大功率密度、长时间高温连续工作的技术问题，而提供一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法。
本发明的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将耐高温粘接剂涂布到云母板表面，然后在80～100℃下烘干，在云母板表面形成耐高温粘接剂层；
步骤2：将耐高温石墨烯纸通过激光切割工艺切割成导电线路，然后将耐高温石墨烯纸导电线路压合在步骤1的耐高温粘接剂层上，再在130～150℃下烘干，在耐高温粘接剂层上形成导电层；
步骤3：重复步骤1，然后将耐高温粘接剂层一侧粘合在步骤2的导电层上，在 250～260℃下进行压合，得到以导电层为中心对称的石墨烯纸远红外高温云母电热板。
进一步限定，步骤1中所述云母板为耐高温绝缘云母板，耐高温度数≤800℃，阻燃等级为UL94V0，冷态绝缘电阻和热态绝缘电阻均＞100MΩ。
进一步限定，步骤1中所述涂布为刮涂或辊涂。
进一步限定，步骤1中在80～100℃下烘干10min～15min。
进一步限定，步骤1中所述耐高温粘接剂为甲基聚硅氧烷树脂、有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、无机高温粘接剂中的一种或几种按任意比的混合物。
进一步限定，步骤1中所述耐高温粘接剂层的厚度为0.03mm～0.05mm。
进一步限定，步骤2中在130～150℃下烘干15min～20min。
进一步限定，步骤3中所述压合的压力为4MPa～5MPa，时间为20min～40min。
进一步限定，步骤3中压合后还连接电极端子，所述电极端子通过预留孔与导电线路的导电电极紧固连接。
进一步限定，步骤3中压合后还对上、下两层云母板的四边进行金属包边。
本发明与现有技术相比具有的显著效果：
本发明的制备方法，以耐高温的绝缘云母板为基材，以石墨烯纸压合固化后的导电线路为核心发热体，具有可实现大功率密度、长时间高温连续工作、电-热辐射转化效率高、功率稳定、无衰减、远红外理疗等优点，功率密度5-8kw/m2、240～260℃下连续工作超过24h的电-热辐射转化效率不低于98％，且功率可调，性能优异。
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
实施例1：本实施例的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将耐高温粘接剂刮涂到云母板表面，然后在90℃下烘干10min，在云母板表面形成厚度为0.05mm的耐高温粘接剂层；所述云母板为耐高温绝缘云母板，耐高温度数≤800℃，阻燃等级为UL94V0，冷态绝缘电阻和热态绝缘电阻均＞100MΩ；所述耐高温粘结剂为甲基聚硅氧烷树脂、有机硅树脂和S522无机高温粘接剂按质量比4：7：9的混合物；
步骤2：将耐高温石墨烯纸通过激光切割工艺切割成导电线路，然后将耐高温石墨烯纸导电线路压合在步骤1的耐高温粘接剂层上，再在140℃下烘干15min，在耐高温粘接剂层上形成导电层；
步骤3：重复步骤1，然后将耐高温粘接剂层一侧粘合在步骤2的导电层上，在250℃、 4MPa下压合30min，然后连接电极端子，所述电极端子通过预留孔与导电线路的导电电极紧固连接，再对上、下两层云母板的四边进行金属包边，得到以导电层为中心对称的石墨烯纸远红外高温云母电热板。
实施例2：本实施例的与实施例1不同的是：耐高温粘接剂层厚度不同，本实施例中耐高温粘接剂层的厚度为0.04mm。其他步骤及参数与实施例1相同。
实施例3：本实施例的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将耐高温粘接剂刮涂到云母板表面，然后在100℃下烘干10min，在云母板表面形成厚度为0.05mm的耐高温粘接剂层；所述云母板为耐高温绝缘云母板，耐高温度数≤800℃，阻燃等级为UL94V0，冷态绝缘电阻和热态绝缘电阻均＞100MΩ；所述耐高温粘结剂为甲基聚硅氧烷树脂、有机硅树脂和S522无机高温粘接剂按质量比4：7：9的混合物；
步骤2：将耐高温石墨烯纸通过激光切割工艺切割成导电线路，然后将耐高温石墨烯纸导电线路压合在步骤1的耐高温粘接剂层上，再在150℃下烘干15min，在耐高温粘接剂层上形成导电层；
步骤3：重复步骤1，然后将耐高温粘接剂层一侧粘合在步骤2的导电层上，在260℃、 5MPa下压合30min，然后连接电极端子，所述电极端子通过预留孔与导电线路的导电电极紧固连接，再对上、下两层云母板的四边进行金属包边，得到以导电层为中心对称的石墨烯纸远红外高温云母电热板。
检测试验：
将本发明实施例1-3的电热板在功率密度5-8kw/m2、240～260℃下连续工作超过24h，然后按照GB/T7287-2008《红外辐射加热器电-热辐射转换效率测量方法》对其电-热辐射转化效率进行检测，结果见表1。
表1实施例1-3的电热板电-热辐射转化效率
Claims (10)
1.一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，该制备方法按以下步骤进行：
步骤1：将耐高温粘接剂涂布到云母板表面，然后在80～100℃下烘干，在云母板表面形成耐高温粘接剂层；
步骤2：将耐高温石墨烯纸通过激光切割工艺切割成导电线路，然后将耐高温石墨烯纸导电线路压合在步骤1的耐高温粘接剂层上，再在130～150℃下烘干，在耐高温粘接剂层上形成导电层；
步骤3：重复步骤1，然后将耐高温粘接剂层一侧粘合在步骤2的导电层上，在250～260℃下进行压合，得到以导电层为中心对称的石墨烯纸远红外高温云母电热板。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，步骤1中所述云母板为耐高温绝缘云母板，耐高温度数≤800℃，阻燃等级为UL94V0，冷态绝缘电阻和热态绝缘电阻均＞100MΩ。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，步骤1中所述涂布为刮涂或辊涂。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，步骤1中在80～100℃下烘干10min～15min。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，步骤1中所述耐高温粘接剂为甲基聚硅氧烷树脂、有机硅树脂、环氧改性有机硅树脂、无机高温粘接剂中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，步骤1中所述耐高温粘接剂层的厚度为0.03mm～0.05mm。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，步骤2中在130～150℃下烘干15min～20min。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，步骤3中所述压合的压力为4MPa～5MPa，时间为20min～40min。
9.根据权利要求1所述的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，步骤3中压合后还连接电极端子，所述电极端子通过预留孔与导电线路的导电电极紧固连接。
10.根据权利要求9所述的一种石墨烯纸远红外高温云母电热板的制备方法，其特征在于，步骤3中还对上、下两层云母板的四边进行金属包边。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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