CN208965970U - 一种石墨烯电热地板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种石墨烯电热地板，包括本体和石墨烯电热膜，本体两短边分别设有凸体和凹槽，石墨烯电热膜平铺在本体内部，石墨烯电热膜包括涂覆面、加固层和涂覆层，涂覆层两个短边处分别粘结有铜箔，两铜箔分别嵌入凸体上表面和凹槽上顶面；本实用新型可在涂覆层中添加较高比重的石墨烯，使石墨烯电热膜发热更均匀，加固层增加涂覆面和涂覆层之间的作用力，避免长时间使用后涂覆层出现微裂痕或者脱落导致的电阻增加发热不均，石墨烯电热膜工作电压小，使用方便安全，发热稳定，铜箔设置在凸体上表面和凹槽上顶面，相邻地板铺设时电路即可接通，无需其他辅助设备，成本较且低施工方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及石墨烯制品，尤其涉及一种石墨烯电热地板。
背景技术
石墨烯作为一种新型的二维纳米材料，是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体，石墨烯是由sp2杂化的碳原子蜂窝状六角结构紧密排列而成的二维单原子层片状晶体材料，具有大π共轭体系和最薄单层原子厚度的结构，这使得其拥有独特的光、电、磁、机械等物理性能和化学性质，自2004年发现以来，石墨烯不仅在理论科学上受到了极大关注，在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等诸多领域具体实际应用中也有很高的开发潜力和应用价值。
石墨烯具稳定的电热和远红外自发热性能，利用该性能可将石墨烯制成保暖保健相关的产品，如石墨烯远红外保健袜、石墨烯自发热护膝等。制备该类产品通常是将石墨烯均匀分布在特定载体中，如含有一定比例的石墨烯化学纤维或者石墨烯复合材料等，由于石墨烯可自发团聚，若制备石墨烯含量较高的载体成本会很高且力学性能下降明显，但石墨烯含量低，在载体中过于分散，会出现电阻大，发热不均匀以及远红外自发热不明显等问题，无法充分发挥石墨烯的热性能。
电热地板是一种常见在地板中嵌入发热元件的功能性地板，用于调节室内温度。通常是在地板中嵌入电阻丝，通电后靠电阻丝产生热量，但地板会不可避免的出现受潮、变形等问题，电阻丝会出现腐蚀甚至断裂的情况，导致局部发热过大或者不发热的情况发生，影响地板的电热效果。此外，常规电热地板铺设时需使用龙骨以辅助铺设导线，施工成本高，效率低。
实用新型内容
本实用新型针对现有电热地板发热不稳定以及铺设繁琐的问题，提供一种石墨烯电热地板。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种石墨烯电热地板，包括本体和石墨烯电热膜，其特征在于，所述本体两短边分别设有凸体和凹槽，所述石墨烯电热膜为长方形，平铺在所述本体内部，所述石墨烯电热膜包括涂覆面、加固层和涂覆层，加固层位于涂覆面和涂覆层之间，涂覆层内均匀分布有石墨烯纳米颗粒，加固层为单层通孔结构薄膜，涂覆层部分渗入通孔中，涂覆层两个短边处分别粘结有铜箔，两铜箔分别嵌入所述凸体上表面和所述凹槽上顶面。
所述石墨烯电热膜的制备方法为：
1)制备石墨烯涂覆液：将纳米石墨烯加入到天然胶乳中，搅拌均匀后加入分散剂5040，用胶体磨研磨后静置备用，其中，纳米石墨烯用量为所述石墨烯涂覆液重量的15％-30％；所述分散剂5040用量为所述石墨烯涂覆液重量的1％；2)气息图案法制备加固层：将涂覆面表面清洗干净并晾干，将醋酸纤维素溶解在二硫化碳中配制成6-12g/L的溶液，将涂覆面边缘折叠5mm后平铺在冰面上，将溶液均匀涂刷在涂覆面表面形成层厚为0.5-1.5mm的聚合物溶液膜，控制湿度为70-100％、温度为26℃-28℃，待二硫化碳挥发后形成具有通孔结构的醋酸纤维膜，即为加固层；3)喷涂及硫化：将硫化剂加入到步骤1)所得石墨烯涂覆液中并搅拌均匀，脱泡后装入喷枪，均匀喷涂在加固层上，用40-50℃的热压辊将石墨烯涂覆液碾压平整并进行预硫化，辊压为30-50MPa，辊压时间为15-30min，再在70-90℃的烘箱中继续硫化4-6h，取出后将涂覆面边缘剪掉，制得石墨烯电热膜；4)成型：将步骤3)所得石墨烯电热膜裁剪成所需形状，选取合适区域用导电胶粘结铜箔。
在铺设本实用新型时仅需将地板正面向上，把凸体嵌入凹槽中，凸体和凹槽中的铜箔即可紧密接触，铺设完成后将每列地板两端最外侧的铜箔连接导线，再将每列地板串联或并联，通电后即可发热。由于石墨烯电热膜发热效率较高，无需连接较高电压，相对安全。
本实用新型的有益效果是：本实用新型可在涂覆层中添加较高比重的石墨烯，使石墨烯电热膜发热更均匀，加固层增加涂覆面和涂覆层之间的作用力，避免长时间使用后涂覆层出现微裂痕或者脱落导致的电阻增加发热不均，石墨烯电热膜工作电压小，使用方便安全，发热稳定。铜箔设置在凸体上表面和凹槽上顶面，相邻地板铺设时电路即可接通，无需其他辅助设备，成本较且低施工方便。
附图说明
图1为本实用新型的剖面图图，图2为本实用新型铺设后剖面图，图3为石墨烯电热膜端部的层结构示意图，图4为本实用新型铺设后并联线路示意图，各部分分别为：
1、本体，2、石墨烯电热膜，2-1、涂覆面，2-2、加固层，2-3、涂覆层，3、铜箔，4、凸体，5、凹槽。
具体实施方式
以下结合实例对本实用新型进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
实施例1
一种石墨烯电热地板，包括本体1和石墨烯电热膜2，本体1两短边分别设有凸体4和凹槽5，石墨烯电热膜2为长方形，平铺在本体1内部，石墨烯电热膜2包括涂覆面2-1、加固层2-2和涂覆层2-3，加固层2-2位于涂覆面2-1和涂覆层2-3之间，涂覆层2-3内均匀分布有石墨烯纳米颗粒，加固层2-2为单层通孔结构薄膜，涂覆层2-3部分渗入通孔中，涂覆层2-3两个短边处分别粘结有铜箔3，两铜箔3分别嵌入凸体4上表面和凹槽5上顶面。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种石墨烯电热地板，包括本体和石墨烯电热膜，其特征在于，所述本体两短边分别设有凸体和凹槽，所述石墨烯电热膜为长方形，平铺在所述本体内部，所述石墨烯电热膜包括涂覆面、加固层和涂覆层，加固层位于涂覆面和涂覆层之间，涂覆层内均匀分布有石墨烯纳米颗粒，加固层为单层通孔结构薄膜，涂覆层部分渗入通孔中，涂覆层两个短边处分别粘结有铜箔，两铜箔分别嵌入所述凸体上表面和所述凹槽上顶面。
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2018
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