一种石墨烯智能服饰的制作方法_4

文档序号:9745794阅读:来源:国知局
上的布置而定地,更确切地说按照压印微结构502的布置而定地,一个唯一的印制导线平面508或者具有一个单侧的印制导线侧壁509,或者具有两个横切于印制导线507的纵向延伸方向而相互隔开的印制导线侧壁509。该印制导线侧壁509延伸到微结构502的衬底沟槽510中(也即在背向压印模具方向上),但并不到达相应衬底沟槽底部511。如图6所示,每两个相邻的印制导线平面508至少近似地设置在相同的高度或平面上,并通过横向的间隔而相互电绝缘。
[0072]如图6所示,该微结构具有多个相互隔开的、平的、凸起衬底平面512(凸起的衬底区段),其中在该凸起衬底平面512上部分压印印制导线平面508(凸起的印制导线区段)。在凸起衬底平面512的侧面上,在进入衬底501的方向上连接有背向该压印模具延伸的、分别具有两个衬底侧壁513的衬底沟槽510。相应两个相邻衬底侧壁513在所属衬底沟槽底部511处相交。衬底侧壁513用作印制导线侧壁509的承载面,其中衬底侧壁513从该印制导线侧壁509开始在朝向所属衬底沟槽底部511方向上延伸。
[0073]在两个相邻的、相互相对的印制导线侧壁509之间的区域中,在该衬底501上不具有剩余铜膜503。这不会导致在该压印过程之后从该衬底501上去除剩余铜膜区段503。从而全部铜膜503都是电可利用的,印制导线截面增大,并且载流能力提高。
[0074]在上述印制导线上印刷电极即构成纳米级镀层电路202,更确切的说,上述通过电极相连的印制导线构成一个纳米级镀层并联电路,并且通过所述电极用于实现纳米级镀层电路202与导电纤维电连接。在上述电极上印刷防护层201,所述防护层201为环氧树脂,具有绝缘、防水、防刮伤能力。所述防护层201覆盖在电极上,并覆盖在石墨烯膜203及纳米级镀层电路202上。因为石墨烯膜203具有的微结构502,扩大了石墨烯膜203的表面积,增大了防护层201与石墨烯膜的粘接强度,提升了防护效果,同时提高了纳米级镀层电路202与石墨烯膜203的接触紧密性,增加石墨烯膜203的导电性。
[0075]需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案,而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白,本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种石墨烯智能服饰,其特征在于,所述智能服饰包括温度监测部、以聚酯、聚丙烯或聚酰胺聚合物纤维织布为基底制备的石墨烯发热片(108)和数据收集处理部; 石墨烯发热片(108)包括柔性衬底(205)上设置的在经机械剥离的小片石墨烯薄膜(307)的基础上经固体碳源溅射方式生成的石墨烯膜(203)以及以石墨烯膜(203)为基底经溅射方式生成的纳米级镀层电路(202); 所述智能服饰数据收集处理部基于处于所述衬底(501)上的固定结构(514)内的温度探测器(101)的监测数据来控制所述智能服饰的石墨烯发热片(108)发热,其中,用于定位所述温度监测部温度探测器(101)的固定结构(514)与所述衬底(501)的用于改善导电及附着力的微观结构(502)是在同一道工序中形成的。2.如权利要求1所述的石墨烯智能服饰,其特征在于,所述经固体碳源溅射方式生成的石墨烯膜(203)为从预先经机械剥离的生成的所述小片石墨烯薄膜中选取一小片石墨烯薄膜(307),将所述的小片石墨烯薄膜(307)转移到临时柔性衬底上作为诱导石墨烯薄膜(203)生长的起点,在所述的衬底上以小片石墨烯薄膜(307)为起点采用固体碳源经溅射方式生成石墨烯膜(203)。3.如权利要求1或2所述的石墨烯智能服饰,其特征在于,经机械剥离生成的所述小片石墨烯薄膜(307)的生产流程为: 高温处理部(302)与原位还原部(303)相连,在处理温度为200°C?1200°C条件下加入氮气或惰性气体对石墨原料(301)进行高温处理; 所述原位还原部(303)通过第一进料管道(402)与机械剥离部(400)相连,接收经所述高温处理部(302)处理后的石墨原料(301),在200°C?1200°C温度条件下,加入氮气或氢气中的至少一种作为还原介质,对石墨烯原料(301)进行还原处理,并将处理后的原料送入机械剥离部(400); 所述加药部(304)通过第二进料管道(403)与所述机械剥离部(400)相连,所述加药部(304)用于存放表面活性添加剂,并在所述机械剥离部(400)对石墨原料(301)进行剥离过程中,持续向机械剥离部(400)的圆柱形腔室(401)加药; 所述机械剥离部(400)的圆柱形腔室(401)通过第一进料通道(402)与原位还原部(303)相连,所述机械剥离部(400)的圆柱形腔室(401)通过第二进料通道(403)与加药部(304)相连,转动轴(404)在圆柱形腔室(401)内与转动横杆(405)垂直连接,磨球(406)置于所述圆柱形腔室(401)内,所述磨球(406)为直径50μηι?ΙΟΟμπι且硬度大于石墨的珠子;所述机械剥离部(400)的圆柱形腔室(401)通过排料通道(407)与离心分离部(305)相连; 在所述原位还原部(303)向所述圆柱形腔室(401)加入石墨原料(101)和所述加药部(304)向所述圆柱形腔室(401)加入表面活性添加剂后,所述转动轴(404)带动与轴垂直相连的转动横杆(405)在固定的圆柱形腔室(401)内搅动,转动横杆(405)在搅动中带动腔体内的磨球(406)和石墨原料(301)相互碰撞和摩擦,石墨原料(301)在所述磨球摩擦力的剪切作用下,石墨中各石墨层间的范德华力瓦解,获得石墨烯和石墨的悬浊液; 所述机械剥离部(400)的圆柱形腔室(401)通过排料通道(407)将石墨烯和石墨的悬浊液送入离心分离部(365),经所述离心分离部(305)离心处理,得到石墨烯悬浊液,并送入干燥部(306)进行干燥处理,得到小片石墨烯薄膜(307)。4.如权利要求1所述的石墨烯智能服饰,其特征在于,所述纳米级镀层电路(202)为将附有电路模具的粘接于柔性衬底(205)上的石墨烯膜(203)作为基材放入磁控溅射设备进行纳米级镀层溅射。5.如权利要求1所述的石墨烯智能服饰,其特征在于,所述纳米级镀层电路(202)为:在粘接于柔性衬底(205)上的石墨烯膜(203)上溅射生成铜膜,再通过压印方式,生成纳米级镀层电路(202)。6.如权利要求4或5所述的石墨烯智能服饰,其特征在于,所述镀层溅射过程磁控溅射仪溅射工作压力控制在0.13Pa?0.20Pa,基材温度小于50°C,靶与基材距离5cm?1cm,溅射角5°?8°,溅射功率100W?200W,溅射镀层厚度控制为50nm?300nm,采用基材在上溅射靶材在的结构。7.如权利要求4或5所述的石墨烯智能服饰,其特征在于,对所述粘接于柔性衬底(205)的石墨烯膜(203)放入等离子处理器,采用氧气,在功率50瓦的条件下进行60秒预处理后进行溅射处理,溅射靶材包括金属铝、铜或银。8.如权利要求1所述的石墨烯智能服饰,其特征在于,采用包芯及包缠的方法将导电纤维制成纱线,将其织入聚酯、聚丙烯或聚酰胺聚合物纤维织布面料中。9.如权利要求1所述的石墨烯智能服饰,其特征在于,所述温度监测部包括温度探测器(101)和分布式A/D采集模块(102),所述温度监测部通过所述光纤导电纤维与数据收集处理部相连;数据处理部包括单片机(103)、无线数据传输器(104)、移动终端(105)、分布式数字输入输出模块(106)和功率调节模块(107),所述数据处理部通过所述光纤导线与石墨烯发热片(108)相连。10.如权利要求1所述的石墨烯智能服饰,其特征在于,对石墨烯发热片(108)、温度检测部、数据收集处理部采用环氧树脂封装,导电纤维与温度监测部、数据收集处理部和石墨烯发热片(108)连接部分用橡胶或塑料加固防水。
【专利摘要】本发明涉及一种石墨烯智能服饰,其特征在于,所述智能服饰包括温度监测部、以聚酯、聚丙烯或聚酰胺聚合物纤维织布为基底制备的石墨烯发热片和数据收集处理部;石墨烯发热片包括柔性衬底上设置的在经机械剥离的小片石墨烯薄膜的基础上经固体碳源溅射方式生成的石墨烯膜以及和以石墨烯膜为基底经溅射或压印方式生成的纳米级镀层电路;所述智能服饰基于温度监测部的监测数据和数据收集处理部的控制数据控制石墨烯发热片发热。本发明的智能服饰具有使用轻便特点,能够对人体温度进行实时检测和控制的特点,且石墨烯发热片发射的远红外线辐射不仅对人体没有伤害,还具有改善身体微循环系统和促进新陈代谢的良好医疗保健效果。
【IPC分类】B32B27/36, B32B7/12, B32B27/12, D03D15/00, D03D13/00, A41D31/02, B32B9/00, B32B9/04, H05B3/36, H05B3/14
【公开号】CN105506812
【申请号】CN201511025777
【发明人】白德旭
【申请人】白德旭
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月31日
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