[发明专利]一种石墨烯节能速热电发热体的生产工艺

说明书

本发明涉及电加热的技术领域，特别是涉及一种石墨烯节能速热电发热体的生产工艺，制作方便，提高发热体发热效率，降低电阻率，减少升温时间；包括以下步骤：(1)制备石墨烯镀膜液：将石墨烯与纳米金刚石用硝酸钠配成重量百分比10‑20％的分散液，然后加入占分散液重量百分比为1％‑4％的表面活性剂，超声分散10‑20min，然后加入粘合剂，在100℃‑150℃温度下搅拌均匀，形成石墨烯镀膜液；(2)喷镀：将石墨烯镀膜液雾化喷镀在石英玻璃管外侧壁上，在石英玻璃管外侧壁上形成电热膜；(3)刷浆：需要在石英玻璃管电热膜的两端适当位置涂刷银浆；(4)组装：石英玻璃管三只，两端套上尼龙固定座，其中中间玻璃管为两个半圆形状。

技术领域

本发明涉及电加热的技术领域，特别是涉及一种石墨烯节能速热电发热体的生产工艺。

背景技术

目前，现有的电暖、电加热主要有发热电缆和电热膜两种类型。其中，发热电缆内芯由冷线热线组成，外面由绝缘层、接地、屏蔽层和外护套组成，发热电缆通电后，热线发热，并在40～60℃的温度间运行，埋设在填充层内的发热电缆，将热能通过热传导(对流)的方式和发出的8-13um的远红外线辐射方式传给受热体，发热电缆需要添加多根合金电热丝，并且外层需要包覆导热绝缘体，其成本偏高，而且增加自身重量，在一些特殊的场合无法使用，如家居装饰(地毯、坐垫、壁画、屏风等)、可穿戴设备(电热衣、手套等)。再者，发热电缆升温较慢，若存在局部电缆断裂，存在漏电危险，并将直接影响发热效率。电热膜是一种通电后能发热的半透明聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。电热膜分为用于电子电器、军事等的高温电热膜和用于民用的低温电热膜。低温电热膜虽能解决发热电缆某些不足之处，但电热膜通常采用的导电填料为石墨粉、金属粉(银粉、铝粉等)和导电炭黑，这些导电填料在电热膜中添加量都非常大，对金属粉填料而言，特别是银粉，成本较高，石墨粉和炭黑具有不稳定性，长时间使用容易老化，电弧发生变化，导致最终发热效率大幅度降低。

石墨烯(Graphene)自2004年被英国曼彻斯特大学的教授Geim等报道以其奇特的性能引起了科学家的广泛关注和极大的兴趣，被预测很有可能在很多领域引起革命性变化。单层石墨烯以二维晶体结构存在厚度只有0.1334nm，它是构筑其它维度炭质材料的基本单元，它可以包裹起来形成零维的富勒烯，卷起来形成一维的碳纳米管层层堆积形成三维的石墨，石墨烯是一种没有能隙的半导体具有比硅高100倍的载流子迁移率(2×10cm/v)在室温下具有微米级自由程和大的相干长度因此石墨烯是纳米电路的理想材料，并且石墨烯具有良好的导热性[3000W/(m·K)]、高强度(110GPa)和超大的比表面积(2630m/g)，这些优异的性能使得石墨烯在纳米电子器件、气体传感器、能量存储及复合材料等领域有光明的应用前景。

电阻率是反应物质对电流阻碍作用的属性，四探针法是通常用来测量半导体的电阻率方法，

现有的发热体在制作时不方便，并且发热体发热效率低，电阻率较高，升温时间较长。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种制作方便，提高发热体发热效率，降低电阻率，减少升温时间的石墨烯节能速热电发热体的生产工艺。

本发明的一种石墨烯节能速热电发热体的生产工艺，包括以下步骤：(1)制备石墨烯镀膜液：将石墨烯与纳米金刚石用硝酸钠配成重量百分比10-20％的分散液，然后加入占分散液重量百分比为1％-4％的表面活性剂，超声分散10-20min，然后加入粘合剂，在100℃-150℃温度下搅拌均匀，形成石墨烯镀膜液；(2)喷镀：将石墨烯镀膜液雾化喷镀在石英玻璃管外侧壁上，在石英玻璃管外侧壁上形成电热膜；(3)刷浆：需要在石英玻璃管电热膜的两端适当位置涂刷银浆；(4)组装：石英玻璃管三只，两端套上尼龙固定座，其中中间玻璃管为两个半圆形状，其余两只为整圆形状，放置在螺旋加压装置上施加压力直至紧密，两端用丝杠和螺母拧紧直至紧固。

本发明的一种石墨烯节能速热电发热体的生产工艺，所述步骤(2)中喷镀包括以下步骤：