CN212936227U - 一种防止分层的铝基石墨烯制热板 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种防止分层的铝基石墨烯制热板，属于电采暖设备技术领域。一种防止分层的铝基石墨烯制热板，包括从上至下依序分布的散热装饰包覆层、铝基导热层、绝缘层、石墨烯发热层和绝缘保护层，石墨烯发热层包括石墨烯板、铝基板和偶联剂，铝基板经过表面处理提高粗糙度，石墨烯板和铝基板之间通过偶联剂的偶联作用固定连接，散热装饰包覆层、铝基导热层、绝缘层、石墨烯发热层和绝缘保护层在200℃温度和60kg/cm^2压力下复合连接，它可以实现功率密度高、制热快、散热快、温度均匀、电‑红外转化效率高的效果，它可以实现在加热和散热过程中不易分层的效果。
Description
技术领域
本申请属于电采暖设备技术领域，更具体地说，涉及一种防止分层的铝基石墨烯制热板。
背景技术
近年来，随着国家大力发展“煤改电”以及南方市场对电采暖需求的日益增强，电采暖市场得以迅速发展。除传统的采用金属线或单一碳纤维线的电采暖器，石墨烯材料由于其电热转化率高、具有远红外理疗效果等优势，也开始被大量应用于电发热板领域。
目前市面上的石墨烯制热板在生产及使用时，时常出现板体分层的现象，主要因为制热板各个层板均为不同材料，材料的热膨胀系数不同，在加热和冷却过程中，吸热和散热效率有差异，材料膨胀和收缩的速度不同，若各个层板之间的黏连性较差，各个层板间便会出现分层的现象。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种防止分层的铝基石墨烯制热板，它可以实现功率密度高、制热快、散热快、温度均匀、电-红外转化效率高的效果，它可以实现在加热和散热过程中不易分层的效果。
2．技术方案
为解决上述问题，本申请采用如下的技术方案。
一种防止分层的铝基石墨烯制热板，包括从上至下依序分布的散热装饰包覆层、铝基导热层、绝缘层、石墨烯发热层和绝缘保护层。
石墨烯发热层包括石墨烯板、铝基板和偶联剂，铝基板经过表面处理提高粗糙度，石墨烯板和铝基板之间通过偶联剂的偶联作用固定连接，铝基板表面粗糙度的提高，使偶联剂的偶联作用效果更强，提高了石墨烯板和铝基板之间的连接强度，有效避免受热后分层的风险。
散热装饰包覆层、铝基导热层、绝缘层、石墨烯发热层和绝缘保护层在200℃温度和60kg/cm^2压力下复合连接，提高了整体制热板的抗拉强度和各个层体之间的连接强度。
绝缘层和绝缘保护层可有效避免石墨烯发热层加热时漏电的风险。
进一步的，铝基导热层材料为系铝合金，系铝合金的密度低、抗拉强度高，延展性强，有效保证制热板重量轻盈，版型形状多样，在石墨烯发热层停止加热后，铝基导热层可将残余热量传递至散热装饰包裹层进行散热，有效避免内部残余热量过多而引起层板寿命的降低。
进一步的，绝缘层、绝缘保护层和偶联剂的材料耐燃等级均为UL94-V0，具有良好的耐热性，有效避免因长时间工作而温度过高，引起自燃。
进一步的，散热装饰包覆层为含有石墨烯的涂料，可将热量快速释放并提高表面红外辐射率。
进一步的，铝基板表面经过电化学处理，在粗糙度提高的同时，有效保证铝基板的耐电压强度，有效避免加热时漏电的潜在风险。
进一步的，偶联剂为半固化片，半固化片的材料耐燃等级为UL94-V0，半固化片将石墨烯板和铝基板固定连接。
进一步的，由于石墨烯的热传递效应强，在散热和加热时，热量散发速度较快，且整体石墨烯发热层1热量分布均匀，热辐射的强度均匀，电能与红外热辐射能转化比例高，能量损失较少。
3．有益效果
相比于现有技术，本申请的优点在于：
（1）本方案提出了一种新的技术思路，石墨烯发热层在加热时，石墨烯发热层处于高温状态，石墨烯板和铝基板受热膨胀，偶联剂连接在石墨烯板和铝基板之间，有效避免受热后分层的风险。
（2）本方案铝基板表面经过电化学处理，在粗糙度提高的同时，有效保证铝基板的耐电压强度，铝基板表面粗糙度提高可使偶联剂的偶联作用发挥效果更强，铝基板具有一定的耐电压强度可有效避免加热时漏电的潜在风险。
（3）本方案散热装饰包覆层、铝基导热层、绝缘层、石墨烯发热层和绝缘保护层在高温高压下复合连接，提高了整体制热板的抗拉强度和各个层体之间的连接强度。
（4）本方案铝基导热层为5系铝合金，5系铝合金的密度低、抗拉强度高，延展性强，有效保证制热板重量轻盈，版型形状多样，在石墨烯发热层停止加热后，铝基导热层可将残余热量传递至散热装饰包裹层进行散热，快速使弯曲的各个层板恢复平整，有效避免内部残余热量过多而引起层板寿命的降低及冷却分层现象。
（5）本方案散热装饰包覆层为含有石墨烯的涂料，可将热量快速释放并提高表面红外辐射率。
（6）本方案绝缘层、绝缘保护层和偶联剂的材料耐燃等级均为UL94-V0，具有良好的耐热性，有效避免因长时间工作而温度过高，引起自燃。
附图说明
图1为本申请的立体剖视爆炸结构示意图；
图2为本申请的石墨烯发热层的立体剖视结构示意图。
图中标号说明：
石墨烯发热层1、绝缘层2、绝缘保护层3、铝基导热层4、散热装饰包覆层5、石墨烯板101、铝基板102、偶联剂103。
具体实施方式
请参阅图1-2的一种防止分层的铝基石墨烯制热板，它包括从上至下依序分布的散热装饰包覆层5、铝基导热层4、绝缘层2、石墨烯发热层1和绝缘保护层3。
石墨烯发热层1包括石墨烯板101、铝基板102和偶联剂103。
石墨烯板101由含石墨烯的碳素浆料丝印烘干制成。
铝基板102表面经过电化学处理，在粗糙度提高的同时，有效保证铝基板的耐电压强度，有效避免加热时漏电的潜在风险，铝基板102表面粗糙度提高可使偶联剂103的偶联作用发挥效果更强，提高了石墨烯板101和铝基板102之间的连接强度，有效避免受热后分层的风险。
偶联剂103为半固化片，半固化片的材料耐燃等级为UL94-V0，半固化片将石墨烯板101和铝基板102固定连接。
绝缘层2、绝缘保护层3和半固化片的材料耐燃等级均为UL94-V0，具有良好的耐热性，有效避免因长时间工作而温度过高，引起自燃。
绝缘层2和绝缘保护层3可有效避免石墨烯发热层1加热时漏电的风险。
铝基导热层4材料为5系铝合金，5系铝合金的密度低、抗拉强度高，延展性强，有效保证制热板重量轻盈，版型形状多样，在石墨烯发热层1停止加热后，铝基导热层4可将残余热量传递至散热装饰包裹层5进行散热，实现二次加热，释放残余的应力，有效避免内部残余热量过多而引起层板寿命的降低，驱使加热后弯曲的层板恢复平整，有效避免冷却时各个层板间因膨胀系数不同，而恢复平整的速度也不同，导致的分层现象。
散热装饰包覆层5为含有石墨烯的涂料，可将热量快速释放并提高表面红外辐射率。
散热装饰包覆层5、铝基导热层4、绝缘层2、石墨烯发热层1和绝缘保护层3在200℃温度和60kg/cm^2压力下复合连接，提高了整体制热板的抗拉强度和各个层体之间的连接强度。
工作原理：石墨烯发热层1通电加热后，由于石墨烯板101和铝基板102的材料热膨胀系数不同，同时加热时弯曲程度不同，石墨烯板101和铝基板102之间具有分层的趋势，石墨烯板101和铝基板102之间通过半固化片连接，铝基板120表面经过电化学处理，提高表面粗糙度的同时保证铝基板的耐电压强度，使半固化片的偶联作用更强，有效避免在加热过程中石墨烯发热层1分层。
在停止加热后，由于铝基石墨烯制热板各个层板之间的材料不同，热膨胀系数也不同，冷却时弯曲程度也不同，各个层板之间具有分层的趋势，由于各个层板之间通过高温高压复合连接而成，整体强度高，不易冷却分层。
由于冷却时铝基石墨烯制热板内部残存有部分热量，此时铝基石墨烯制热板仍呈弯曲状态，极易使各个层板之间分层，铝基导热层4可将热量传递至散热装饰包覆层5，而散热装饰包覆层5为含有石墨烯的涂料，具有散热快的效果，在一定温度和时长条件下，可快速将残余热量挥发，有效避免铝基石墨烯制热板的热量残存影响使用寿命和冷却分层现象。
绝缘层2和绝缘保护层3分别位于石墨烯发热层1的上、下两侧，在石墨烯发热层1通电发热时，隔绝石墨烯发热层1与外界的漏电可能性，有效保证使用时的安全性。
本申请可以实现功率密度高、制热快、散热快、温度均匀、电-红外转化效率高的效果，它可以实现在加热和散热过程中不易分层的效果。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式；但本申请的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。
Claims (6)
1.一种防止分层的铝基石墨烯制热板，其特征在于：包括从上至下依序分布的散热装饰包覆层（5）、铝基导热层（4）、绝缘层（2）、石墨烯发热层（1）和绝缘保护层（3）；
石墨烯发热层（1）包括石墨烯板（101）、铝基板（102）和偶联剂（103），铝基板（102）经过表面处理提高粗糙度，石墨烯板（101）和铝基板（102）之间通过偶联剂（103）的偶联作用固定连接；
散热装饰包覆层（5）、铝基导热层（4）、绝缘层（2）、石墨烯发热层（1）和绝缘保护层（3）在200℃温度和60kg/cm^2压力下复合连接。
2.根据权利要求1所述的一种防止分层的铝基石墨烯制热板，其特征在于：铝基导热层（4）材料为5系铝合金。
3.根据权利要求1所述的一种防止分层的铝基石墨烯制热板，其特征在于：绝缘层（2）、绝缘保护层（3）和偶联剂（103）的材料耐燃等级均为UL94-V0。
4.根据权利要求1所述的一种防止分层的铝基石墨烯制热板，其特征在于：散热装饰包覆层（5）为含有石墨烯的涂料。
5.根据权利要求1所述的一种防止分层的铝基石墨烯制热板，其特征在于：铝基板（102）表面经过电化学处理。
6.根据权利要求1所述的一种防止分层的铝基石墨烯制热板，其特征在于：偶联剂（103）为半固化片，半固化片的材料耐燃等级为UL94-V0，半固化片将石墨烯板（101）和铝基板（102）固定连接。
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| CN202022323330.8U CN212936227U (zh) | 2020-10-17 | 2020-10-17 | 一种防止分层的铝基石墨烯制热板 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113249762A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-08-13 | 黑龙江科技大学 | 一种石墨烯高温加热铝板的制备方法 |
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2020
- 2020-10-17 CN CN202022323330.8U patent/CN212936227U/zh active Active
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