一种基于石墨烯的均匀发热石板材的制作方法

本实用新型涉及石材地暖技术领域，具体是指一种基于石墨烯的均匀发热石板材。

背景技术：

石墨烯地暖是最近两年才兴起的新颖采暖形式，发热快，健康舒适，是一种供热效果好、平安牢靠性高、运用寿命长、节能环保的新型健康采暖方式。石墨烯地暖的原理是在板材的背面设置石墨烯发热层，通过石墨烯通电产生热量来实现取暖。

由此石墨烯材料是石墨烯地暖的关键所在，为了确保板材受热均匀，所述石墨烯发热层为涂覆板材整个背面设置，然而石墨烯材料价格昂贵，由此造成是石墨烯地暖装置产品价格居高不下。由此为了兼顾石墨烯地暖发热性能和产品成本，本案发明人对上述问题进行深入研究，并提出一种基于石墨烯的均匀发热石板材，本案由此产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于石墨烯的均匀发热石板材，实现石板材整体传热均匀以及提升热量利用率的效果，同时兼顾低成本优势。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种基于石墨烯的均匀发热石板材，具有石板材本体、石墨烯发热层及导热层；石墨烯发热层包括涂覆在石板材本体背面的若干条石墨烯发热条，该若干条石墨烯发热条呈均匀间隔布置；石墨烯发热层的对应各石墨烯发热条的两端连接有正极接电端和负极接电端；导热层设在石墨烯发热层上作覆盖整个石板材本体背面设置。

所述导热层的内侧面形成有若干条沟槽，所述若干条石墨烯发热条一一对应匹配容置在所述若干条沟槽内。

所述若干条沟槽由对应的若干条导向条构成，各导向条的顶面延伸形成有内嵌传热部，石板材本体的背面凹设有供各内嵌传热部匹配嵌置的若干嵌置槽。

所述内嵌传热部为对应导向条整个顶面的条形状结构，嵌置槽呈相对应的条形状结构。

所述若干嵌置槽的槽口总面积不大于石板材本体其背面面积的二分之一，且嵌置槽的槽深不大于石板材本体厚度的二分之一。

所述石板材本体为大理石材或者花岗岩石材。

采用上述方案后，本新型一种基于石墨烯的均匀发热石板材，相对于现有技术的有益效果在于：本案均匀发热石板材基于石墨烯发热设计，由石墨烯发热层和导热层配合，石墨烯发热层设计成间隔设置的若干条石墨烯发热条结构，底部设置导热层，即导热层设在石墨烯发热层上并作覆盖整个石板材背面设置。大石板材是热的不良导体，热量传导速度较慢，石墨烯发热层设计呈条状间隔设置，一则达到大幅节省石墨烯材料用量的目的，二者借助底部设置的导热层结构，实现将石板材来不及传导的热量作类似暂存的作用，之后通过该导热板均匀地向石板材进行导热，最终实现石板材整体传热均匀以及提升热量利用率的效果。

附图说明

图1是本新型均匀发热石板材的侧剖示意图；

图2是本新型均匀发热石板材的主视图(省去导热层示意)；

图3是本新型均匀发热石板材的另一侧剖示意图；

图4是本新型均匀发热石板材另一优选实施例的侧剖示意图；

图5是本新型均匀发热石板材再一优选实施例的侧剖示意图。

标号说明

石板材本体1，背面11，嵌置槽12，

石墨烯发热层2，石墨烯发热条21，

导热层3，沟槽31，导向条32，内嵌传热部33，

正极接电端41，负极接电端42。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。

本案涉及一种基于石墨烯的均匀发热石板材，如图1-5所示，具有石板材本体1、石墨烯发热层2及导热层3。石板材本体1可以为各种用于地面或者墙面的石材，优选的为大理石材或者花岗岩石材。

石墨烯发热层2包括涂覆在石板材本体1其背面11的若干条石墨烯发热条21，该若干条石墨烯发热条21呈均匀间隔布置；则石板材本体1背面分为条形石墨烯发热区和条形空白区，为了确保石板材发热性能，条形石墨烯发热区的总面积不小于背面10总面积的二分之一，则条形空白区的总面积小于背面10总面积的二分之一。优选地条形石墨烯发热区与条形空白区的比例为7:5-8:4为佳。所述石墨烯发热层2的对应各石墨烯发热条21的两端分别连接有正极接电端41和负极接电端42。利于各石墨烯发热条21通电流发热。

所述导热层3设在石墨烯发热层2上作覆盖整个石板材本体1背面设置。石板材本体1由于石材质，为热的不良导体，热量传导速度较慢，导柱石板材整体发热慢、热量利用率不高。由此，本案进行优化设计，首先将石墨烯发热层21设计呈条状间隔设置，一则达到大幅节省石墨烯材料用量的目的，二者借助底部设置的导热层3结构，实现将石板材来不及传导的热量作类似暂存的作用，之后通过该导热层3均匀地向石板材本体进行导热，最终实现石板材整体传热均匀以及提升热量利用率的效果。导热板还起到便于将产品铺设在地板上或墙面上的作用。

这里需要说明的是，本新型技术方案，与将导热层设于石板材本体与石墨烯发热层2之间的设计，存在很大区别。将导热层夹设于中间方式，热传导方式从石墨烯-导热层-石板材依次进行，石板材并非一级受热体，依次传热仍存在速度慢问题，而且导热板本身受热不均亦会导致石板材受热不均问题。本案采用导热层3底置的设计，热传导方式多元化，从石墨烯-石板材本体/导热层同步进行，还进行导热层-石板材本体传热，导热层发挥的是底部隔离包围及暂存热量(类似保温)的作用及迂回均匀传热作用。下面进一步优化导热层-石板材本体的传热设计，很好地解决石板材受热不均问题。

优选的，所述导热层3的内侧面形成有若干条沟槽31，该若干条沟槽31由对应的若干条导向条32构成，所述若干条石墨烯发热条21一一对应匹配容置在所述若干条沟槽31内。如此设计，一方面使导热层3在石板材本体上提供简易对位组合作用。更主要是，导热层3从底面延伸至同时与石墨烯层2及石板材本体1相紧密接触，如此石墨烯层2产生的热量，其中来不及传导给石板材本体1的热量传至导热层3，经过导热层3的导向条32的有效迂回，转传至石板材本体1的条形空白区，达到石板材整体受热均匀效果。

进一步，各导向条32的顶面延伸形成有内嵌传热部33，石板材本体1的背面11凹设有供各内嵌传热部33匹配嵌置的若干嵌置槽12。如此通过嵌置槽12与内嵌传热部33的相互匹配嵌合，合理增大导热层3与石材板本体1的接触面积，配合内嵌半包围形式，使导热层3与石材板本体1间的传热效率更佳，进一步提升导热层3发挥的导热有效性，提升石板材本体1整体受热均匀性。具体实施例中，内嵌传热部33为对应导向条32整个顶面的条形状结构，嵌置槽12呈相对应的条形状结构。当然内嵌传热部33亦可为间断设计的若干凸部结构，比如为间隔设计若干内嵌传热珠球，对应嵌置槽12为为间隔设计的若干圆珠槽。

另外，所述若干嵌置槽12的槽口总面积不大于石板材本体1其背面11面积的二分之一，且嵌置槽12的槽深不大于石板材本体1厚度的二分之一。如此使嵌置槽12发挥优良传热功效的同时，亦确保石材板本体1的结构强度及稳固性。

以上所述仅为本新型的优选实施例，凡跟本新型权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本新型权利要求的范围。