[发明专利]一种以石墨烯复合纳米材料制作电热膜的生产方法

说明书

本发明公开了一种以石墨烯复合纳米材料制作电热膜的生产方法，具体方法：二水乙酸锌加入到二甘醇中回流，反应完毕后的产物通过离心清洗收集后干燥，得到ZnO纳米粉末；ZnO纳米粉末加入到氧化石墨烯乙醇溶液中为混合溶液，将混合溶液超声分散，混合均匀后经冷冻干燥得到粉末，再经热还原后即可得到ZnO—Go纳米复合材料；以ZnO—Go纳米复合材料和氯化铝为反应物，以一水乙酸铜、四水乙酸锰为掺杂剂，以乙二醇甲醚作助溶剂，乙醇作溶剂，溶解、陈化得镀膜液，将欲施膜基体加热，通过喷镀镀膜液在基体表面上水解形成AZO电热膜。电热膜液配方充分利用石墨烯的优良物理化学特性，生产的电热膜器具性能优良，功率稳定，功率衰减较低。

技术领域

本发明涉及一种以石墨烯复合纳米材料制作电热膜的生产方法，具体为电发热技术领域。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有高电荷承载能力、低电阻率、高导电性、高导热性等优越特性。石墨烯导电性极强，空穴及电子载流子浓度可达10¹³cm^-2，电子在石墨烯层直接迁移没有散射，载流子迁移率可达15000cm²/(v. s)。石墨烯结构也非常稳定，柔韧的外表面能够发生弯曲变形以适应外力，从而保持晶格结构稳定，使得其导热性比已知的任何材料都要出色，其导热率高达5300 W/m•K。由于石墨烯具有质量轻、极大的比表面积、非凡的电化学性能和优异的导热性能，非常适合作为合成新复合材料的纳米级基底，用来改善纳米材料的电化学性能和稳定性，具有广阔的应用前景。

基于以上特性，用石墨烯对相关化合物进行复合得到改性新材料，再用这种新材料参与电热膜液的配制，制作的电热膜性能优良，大大改善了电导率的稳定性和工作的热稳定性。

目前，现有技术生产的电热膜，在高温条件下使用常常发生两种现象，一是热稳定性不好，易损毁。二是在长期(一般为100小时以上)高温条件下，电导率急剧下降，电热膜功率衰减严重，因而失去了使用价值。本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，而提供一种在高温(300～750℃)工作条件下保持电导率稳定且热稳定性良好的耐高温电热膜及其生产方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以石墨烯复合纳米材料制作电热膜的生产方法。

一种以石墨烯复合纳米材料制作电热膜的生产方法包含以下步骤：

步骤一、取40-60g的二水乙酸锌加入到700ml-900ml的二甘醇中，混合均匀后将溶液在150-160℃下回流1-1.5小时，反应完毕后的产物通过离心清洗收集后于78-80℃中干燥10-12小时，得到ZnO纳米粉末；

步骤二、将40-60gZnO纳米粉末加入到800-850ml氧化石墨烯乙醇溶液中为混合溶液，将混合溶液超声分散1-1.5小时，得到灰色的ZnO—GO悬浮液，混合均匀后经冷冻干燥得到粉末，再经550-650℃的热还原后即可得到ZnO—Go纳米复合材料；

步骤三、以ZnO—Go纳米复合材料和氯化铝为反应物，以一水乙酸铜、四水乙酸锰为掺杂剂，以乙二醇甲醚作助溶剂，乙醇作溶剂，通过溶解、陈化得到镀膜液，具体方法为：ZnO—Go纳米复合材料称取10-20g，添加到100-200ml的乙二醇甲醚中，搅拌均匀，称取0.5-1.2g六水三氯化铝、称取0.2-0.5g一水乙酸铜、取0.15-0.4g四水乙酸锰添加到溶液中继续搅拌；量取350ml乙醇，缓慢加入刚才溶液，用磁力搅拌仪搅拌2小时，得到透明稳定的溶液，陈化24小时后即成为镀膜液；

步骤四、将欲施膜的基体加热至300～400℃，通过喷镀将步骤三制备的镀膜液在基体表面上热分解形成AZO电热膜。