一种石墨烯/贱金属合金导电材料、电阻浆料、发热体及其制备和应用的制作方法

文档序号:19283213发布日期:2019-11-29 23:12阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯/贱金属合金导电材料,其特征在于,包含石墨烯,合金粉和玻璃粉。

2.如权利要求1所述的石墨烯/贱金属合金导电材料,其特征在于,玻璃粉为微晶玻璃,其固相成分为sio2-al2o3-cao-mgo-b2o3-bi2o3-bi2o3;熔点为600℃~800℃。

优选地,所述的合金粉为nib、nicu、nife、nialcr中的至少一种;

优选地,所述石墨烯为多层石墨烯,厚度为1nm~100nm。

3.如权利要求1或2所述的石墨烯/贱金属合金导电材料,其特征在于,合金粉的重量份为45~90份;石墨烯的重量份为1~10份;玻璃粉的重量份为1~15份。

4.一种掺杂石墨烯合金电阻浆料,其特征在于,包含权利要求1~3任一项所述的石墨烯/贱金属合金导电材料和有机载体;

优选地,所述的有机载体包含溶剂、增稠剂、触变剂、表面活性剂和粘结剂。

5.如权利要求4所述的掺杂石墨烯合金电阻浆料,其特征在于,

所述有机载体中,溶剂、增稠剂、触变剂、表面活性剂和粘结剂的质量份比例为85-93∶8-14∶1-4∶1-4∶1-8;

有机载体占所述的掺杂石墨烯合金电阻浆料的质量百分数为10%~30%;

所述的溶剂为松油醇、二乙二醇丁醚醋酸酯、邻苯二甲酸二丁酯中一种或多种。

6.一种不锈钢基的掺杂石墨烯合金发热膜发热体,其特征在于,包含不锈钢基底,其相对的两个平面分别复合有绝缘导热层和介质层1;介质层1表面复合有介质层2;介质层2表面复合有合金电阻层;合金电阻层表面复合有绝缘隔热层;

所述的合金电阻层含有权利要求1~3任一项所述的石墨烯/贱金属合金导电材料;优选由权利要求4~5任一项所述的掺杂石墨烯合金电阻浆料固化得到。

7.如权利要求6所述的不锈钢基的掺杂石墨烯合金发热膜发热体,其特征在于,所述的介质层1含有玻璃1,所述的介质层2含有玻璃2;

玻璃1的熔点为800℃~1000℃;玻璃2的熔点为600℃~800℃;

优选地,所述玻璃1为微晶玻璃,其固相成分为sio2-al2o3-cao-mgo-b2o3;

优选地,所述玻璃2为微晶玻璃,其固相成分为sio2-al2o3-cao-mgo-b2o3-bi2o3。

8.一种权利要求6~7任一项所述的不锈钢基的掺杂石墨烯合金发热膜发热体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:将不锈钢基材表面进行预处理;

步骤二:将溶剂、增稠剂、触变剂、表面活性剂、粘结剂混合,得有机载体;

步骤三:将玻璃1、玻璃2分别与有机载体混合,分别得到介质浆料1和介质浆料2;

步骤四:将介质浆料1复合在预处理后的不锈钢基材的一个平面上,干燥,烧结,在不锈钢基材上形成所述的介质层1;随后再介质层1的表面复合介质浆料2,干燥,烧结,在介质层1表面形成所述的介质层2;

步骤五:将合金粉、石墨烯粉、玻璃粉混合,得所述的石墨烯/贱金属合金导电材料;

步骤六:将所述的石墨烯/贱金属合金导电材料与步骤二中制备得有机载体混合,得到所述的掺杂石墨烯合金电阻浆料;

步骤七:将掺杂石墨烯合金电阻浆料复合在步骤四中的介质层2上,干燥,烧结,在介质层2上形成所述的合金电阻层;

步骤八:将步骤七得到的合金电阻层喷涂一层绝缘隔热浆料;不锈钢基材复合介质层1的相对面喷涂一层绝缘导热浆料,干燥,得到所述的不锈钢基的掺杂石墨烯合金发热膜发热体。

9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于:所述不锈钢基材为430、304、316中一种;

优选地,步骤四中,所述介质层1烧结工艺为:在空气中,以2℃/min~10℃/min升温速率到300℃~500℃,保温1h~5h,然后以0.5℃/min~10℃/min升温速率到800℃~1000℃,保温1h~5h;

优选地,介质层2烧结工艺为:在空气中,以2℃/min~10℃/min升温速率到300℃~500℃,保温1h~5h,然后以0.5℃/min~10℃/min升温速率到600℃~800℃,保温1h~5h;

步骤七中,合金电阻层烧结工艺为:在真空度为10-4~10-3pa真空中,以2℃/min~10℃/min升温速率到300℃~500℃,保温0.5h~2h,然后以0.5℃/min~10℃/min升温速率到600℃~800℃,保温0.5h~3h。

10.一种权利要求6-7所述的发热体或者权利要求8~9任一项所述制备方法制得的发热体的应用,其特征在于:所述应用包括应用于烫发棒中。


技术总结
本发明属于导电材料领域,具体涉及一种石墨烯/贱金属合金导电材料,其特征在于,包含石墨烯,合金粉和玻璃粉。本发明还提供了包含所述导电材料的导电浆料;包含所述导电材料的发热体;本发明还提供了所述的发热体的制备方法和应用。本发明所述的导电材料具有优良性能,由其制得的膜发热体具有安全性好,成本低,导电性好,结合力强,加热速度快等优点,特别适合应用于烫发棒中。

技术研发人员:周宏明;王博益;刘宁;包志强
受保护的技术使用者:中南大学
技术研发日:2018.05.21
技术公布日:2019.11.29
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