CN206807799U - 一种基于石墨烯技术的电发热板 - Google Patents

Abstract

一种基于石墨烯技术的电发热板，包括装饰层、导热层、发热层、隔热层、板材层；所述发热层由石墨烯发热片组成，所述导热层为石墨烯导热材料，所述板材层为利用石墨烯技术制造的泡沫状轻质材料；所述装饰层、导热层、发热层、隔热层、板材层依次粘贴成为一体。本实用新型的有益效果是：发出高纯高强的远红外，安全，环保，节能，使用寿命长，加热速度快，轻便，硬度高，阻燃，绝热，保温，防潮，防震，隔音，抗静电，抗菌，可以广泛地运用于生活、工业、农业、医疗等多种领域。

Description

一种基于石墨烯技术的电发热板

技术领域

本实用新型属于发热材料技术领域，具体涉及一种基于石墨烯技术的电发热板。

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。 “一种低电压透明电热膜及其制备工艺、高温电热片及其制备工艺”（申请号 : CN201510837576.8），利用石墨烯膜片制作的电发热膜，电热转换效率高达99.9%，可利用低至3.7伏的直流电压，在10秒内升温至35℃,1分钟内升温至100℃-200℃，直接利用220伏交流电可以快速升温至400℃以上，并能够在几秒钟内快速降温至环境温度，控温效率极高。石墨烯发热膜经中国红外及工业电热产品质量监督检验中心检验，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。

“可发性聚苯乙烯功能新材料”（申请号：201410398766.X）为利用石墨烯技术制造的可发性聚苯乙烯EPS，这种石墨烯EPS不仅具有传统EPS材料拥有的轻质、绝热、保温、保冷、防潮、防震、隔音等功能，还具有更低的导热系数，隔热性能、抗静电性能、抗菌性能大幅提升，其强度可接近国家标准的3倍，甚至可以替代EPP在汽车防撞系统的运用。

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，目前的电发热板所使用的电热体基本上都是采用金属丝或石墨、碳粉、导电碳黒、炭纤维等粉体材料，电热转换效率低；对于大量使用的金属丝发热体，由于金属丝在高温下的氧化作用，容易产生金属腐蚀、耗能等现象，使用寿命不长；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；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。目前，基于石墨烯技术在电发热板、墙纸等方面的应用的发明不多，“电热地板及其制作方法”（申请号：201510128529.6）尽管利用了石墨烯电热板作为发热体，在环保节能上有了新突破，但其结构复杂，制造成本高，其地板材质为木质，材质较重，只适合做地板使用，不适合做墙体发热材料；“一种基于石墨烯导热板的地暖结构”（申请号：201620373853.4），将石墨烯仅用于导热体，提高了热传导性能和热稳定性，但其结构复杂，也仅适用于地暖设施。“一种智能温控发热墙纸及其制备方法”（申请号：201610338261.3）使用炭纤维和石墨烯微片混合制造的发热膜层做为发热体，电热转换效率不高，缺乏基层板材，只能贴附在其他基材上使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于石墨烯技术的电发热板，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于石墨烯技术的电发热板，包括装饰层、导热层、发热层、隔热层、板材层；所述发热层由石墨烯发热片组成，所述导热层为石墨烯导热材料，所述板材层为利用石墨烯技术制造的泡沫状轻质材料；所述装饰层、导热层、发热层、隔热层、板材层依次粘贴成为一体。

进一步地，所述装饰层为可有效透过远红外线的非金属耐温材料，优选防火墙纸、PET塑料、耐温涂料、耐温布料、耐温硅胶等。

进一步地，所述石墨烯导热材料可以是利用石墨烯技术制造的石墨烯导热涂层，也可以是石墨烯导热板材，以提高电发热板的热传导效率。

进一步地，所述石墨烯发热片为利用一层或多层石墨烯膜片制作的电热片，其单层石墨烯膜片的厚度为0.335纳米，所述石墨烯发热片可以是一个整体的膜片，也可以是由若干小型膜片通过串联或并联组成。

进一步地，所述石墨烯发热片在生活领域采用直流电源供电，所述直流电源输出电压和工作电压均不超过36伏，使用220伏交流电源的均通过无线充电技术转化为不超过36伏的直流电供应发热片工作；工业领域可以直接使用220伏交流电为石墨烯发热片供电。

进一步地，所述隔热层为热反射隔热材料，优选铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等，以起到最大限度隔热并反射热量的效果。

进一步地，所述泡沫状轻质材料可以是利用石墨烯技术制造的可发性聚苯乙烯EPS，也可以是利用石墨烯技术制造的EPS轻质复合板、砖、块等，以减轻电发热板的重量，并达到提高板材硬度、绝热保温、防潮、防震、隔音、抗静电、抗菌等效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）采用石墨烯发热片作为发热体，电热转换效率高，使用寿命长，加热速度快，控温速度快，能有效发出高纯度、高强度的远红外线，特别适合理疗领域使用；

（2）生活领域使用无线充电技术将220伏交流电转化为低于人体安全电压的直流电供应发热片工作，避免了漏电、触电和火灾等安全隐患的发生；

（3）采用石墨烯导热材料作为导热层，导热效率高，热传导速度快，降低了热能的损耗；

（4）采用石墨烯EPS轻质材料作为板材层，降低了板材的重量，提高了板材的硬度，起到阻燃、绝热、保温、防潮、防震、隔音、抗静电、抗菌等效果，使得本发明的一种基于石墨烯技术的电发热板可以广泛地使用于生活、工业、农业、医疗等多种领域。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明发热层的工作示意图

附图标记：1、装饰层；2、导热层；3、发热层；4、隔热层；5、板材层；6、直流电源；7、无线充电器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，本发明实施例中，一种基于石墨烯技术的电发热板，包括装饰层1、导热层2、发热层3、隔热层4、板材层5；所述发热层3由石墨烯发热片组成，所述导热层2为石墨烯导热材料，所述板材层5为利用石墨烯技术制造的泡沫状轻质材料；所述装饰层1、导热层2、发热层3、隔热层4、板材层5依次粘贴成为一体。

进一步地，所述装饰层1为可有效透过远红外线的非金属耐温材料，优选防火墙纸、PET塑料、耐温涂料、耐温布料、耐温硅胶等。

进一步地，所述导热层2的石墨烯导热材料可以是利用石墨烯技术制造的石墨烯导热涂层，也可以是石墨烯导热板材，以提高电发热板的热传导效率。

进一步地，所述发热层3的石墨烯发热片为利用一层或多层石墨烯膜片制作的电热片，其单层石墨烯膜片的厚度为0.335纳米，所述发热层3可以是一个整体的石墨烯发热片，也可以是由若干小型石墨烯发热片通过串联或并联组成。

进一步地，所述石墨烯发热片采用直流电源或交流电源供电，生活领域使用的直流电源输出电压和工作电压均不超过36伏，生活领域使用220伏交流电源时均通过无线充电器7为工作电压不超过36伏的直流电源6供电；工业领域可以直接使用220伏交流电源为石墨烯发热片供电。

进一步地，所述隔热层4为热反射隔热材料，优选铝箔或镀金属的聚酯、聚酰亚胺薄膜等，以起到最大限度隔热并反射热量的效果。

进一步地，所述板材层使用的泡沫状轻质材料可以是利用石墨烯技术制造的可发性聚苯乙烯EPS，也可以是利用石墨烯技术制造的EPS轻质复合板、砖、块等，以减轻电发热板的重量，并达到提高板材硬度、绝热、保温、防潮、防震、隔音、抗静电、抗菌等效果。

具体地，本实用新型一种基于石墨烯技术的电发热板，通过直流电源或交流电源为石墨烯发热片供电，在生活领域使用无线充电技术将交流电转化为不高于36伏的直流电为石墨烯发热片供电，由于石墨烯发热片的特性，能够使得本电发热板的发热层高效、快速地发热，并通过石墨烯导热层、反射隔热层高效地向外传递热量，同时，由于板材层使用了石墨烯EPS等泡沫状轻质材料，不仅使得本电发热板保持一定的硬度和轻质，还能够起到避免热量散失的作用，整个电发热板具有绝热、保温、防潮、防震、隔音、抗静电、抗菌、发出高纯度和高强度远红外线等效果。

在其他实施例中，所述石墨烯发热片上可以贴附有温度传感器，所述温度传感器通过导线电性连接设在本电发热板外部的蓝牙、wifi等控制器，使得本电发热板可以通过手机、电脑等移动设备无线调控本电发热板的温度。

在其他实施例中，本电发热板可以制造成一个整块的板面，也可以制成标准规格的小板面通过电性并联或串联方式进行施工铺设。

在其他实施例中，本电发热板的边缘可以设置防水边框包裹整个电发热板的边缘，起到美观、防水、防潮等作用。

本实用新型一种基于石墨烯技术的电发热板，生活领域可以作为电热床垫、电热地板、电热墙体、电热墙板、电热天花板、电热屏风等使用，特别的，利用其发出远红外热辐射原理，还适合于理疗房、桑拿房、理疗床等理疗设施的建造；工农业上可以使用于烤漆房、烘干箱、温棚、孵化房、保温车库等的建造。

本实用新型一种基于石墨烯技术的电发热板，综合利用石墨烯导热、发热、EPS材料等新技术，提升了电发热板的安全、环保、节能、寿命、快热、轻便、硬质、绝热、保温、防潮、防震、隔音、抗静电、抗菌等诸多功效，可以广泛地运用于生活、工业、农业、医疗等多种领域。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于石墨烯技术的电发热板，包括装饰层、导热层、发热层、隔热层、板材层；所述发热层由石墨烯发热片组成，所述导热层为石墨烯导热材料，所述板材层为利用石墨烯技术制造的泡沫状轻质材料；所述装饰层、导热层、发热层、隔热层、板材层依次粘贴成为一体。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电发热板，其特征在于，所述装饰层为可有效透过远红外线的非金属耐温材料。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电发热板，其特征在于，所述导热层使用的石墨烯导热材料是利用石墨烯技术制造的石墨烯导热涂层或是石墨烯导热板材。

4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电发热板，其特征在于，所述发热层的石墨烯发热片为利用一层或多层石墨烯膜片制作的电热片，其单层石墨烯膜片的厚度为0.335纳米，所述发热层是一个整体的石墨烯发热片或是由若干小型石墨烯发热片通过电性串联或并联组成。

5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电发热板，其特征在于，所述石墨烯发热片在生活领域均采用直流电源供电，所述直流电源输出电压和工作电压均不超过36伏，使用220伏交流电源的均通过无线充电技术转化为不超过36伏的直流电供应发热片工作；工业领域直接使用220伏交流电为石墨烯发热片供电。

6.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电发热板，其特征在于，所述隔热层为热反射隔热材料制作。

7.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯技术的电发热板，其特征在于，所述板材层的泡沫状轻质材料是利用石墨烯技术制造的可发性聚苯乙烯EPS，或是利用石墨烯技术制造的EPS轻质复合板、砖、块。