一种多元石墨烯电热膜及含有石墨烯电热膜的设备的制作方法

1.本实用新型涉及石墨烯电热膜技术领域，具体来讲，涉及一种多元石墨烯电热膜及含有石墨烯电热膜的设备。


背景技术：

2.石墨烯电热膜是通电后可产生热能的聚酯薄膜发热系统，其热转换率高达99％，单层石墨烯中的电子与空穴载流子迁移率有望在室温下最大达到硅的100倍。电热膜技术最早应用于航天工业，随着技术的不断成熟和发展，逐渐转为民用，并成功应用于建筑供暖。但是，现有的石墨烯电热膜存在保温性能差、热量易损失、以及供热不稳定的缺陷。尤其是在较为寒冷的北方地区，供热不稳定的现象更为明显。由于石墨烯电热膜安装在地板下，产生的热量以热辐射的形式从地板下传递上来，在空气中，热空气因密度小会上升，冷空气因密度大会下沉，但寒气也由地底而上，冷却部分热空气，出现石墨烯电热膜产生的热气始终处于室内的上半部，室内温度不够均衡的现象。这导致在较为寒冷的北方地区，寒气由地底而上，石墨烯电热膜产生的热气始终处于室内的上半部，致使室内温度不够均衡。
3.因此，有必要发明一种发热稳定性好、能够用于寒冷地区的石墨烯电热膜。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本实用新型的目的之一在于提供一种发热稳定性好、能够用于寒冷地区的多元石墨烯电热膜及含有石墨烯电热膜的设备，以解决石墨烯电热膜产生的热气始终处于室内的上半部，致使室内温度不够均衡的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供了一种多元石墨烯电热膜，所述石墨烯电热膜包括从上至下依次设置的第一绝缘防水层、电极层、发热膜层、保温层和第二绝缘防水层，其中，各层之间通过粘合用胶粘贴连接；第一绝缘防水层和第二绝缘防水层的边缘经压合为一体；所述电极层包括两个电极条，两个电极条粘贴在发热膜层的上表面；所述发热膜层为石墨烯膜。
6.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述石墨烯膜可包括碳纤维和石墨烯；其中，在所述石墨烯膜中，碳纤维的质量占比为30％～60％，石墨烯的质量占比为10％～20％。
7.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述发热膜层的厚度可为40～65μm。
8.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述第一绝缘防水层和第二绝缘防水层均可为pvc膜。
9.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述第一绝缘防水层和第二绝缘防水层的厚度均可为0.4～0.8μm。
10.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述发热膜层和保温层通过粘合用胶粘贴连接后形成的整体厚度可小于或等于20mm。
11.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述电极条可为铜箔。
12.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述粘合用胶可为环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯中的一种或多种。
13.在本实用新型的一个示例性实施例中，所述各层之间的粘合用胶的厚度均可为150～280μm。
14.在本实用新型的一个示例性实施例中，多元石墨烯电热膜可安装在地板层之下。
15.本实用新型的另一方面还提供了一种含有石墨烯电热膜的设备，所述设备包括电源、温度控制系统和如上所述的石墨烯电热膜。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果和优点包括以下内容中的一项或多项：
17.(1)本实用新型采用石墨烯膜作为发热膜，具有发热稳定性好、使用寿命长、加热速度快、性能稳定的优点；
18.(2)本实用新型采用保温设计，使石墨烯电热膜的供热效果稳定，能够在寒冷地区抵御地下寒气，保证室内温度正常。
附图说明
19.图1示出了本实用新型的石墨烯电热膜的一个示例性实施例的端面局部剖切示意面。
20.附图标记说明如下：
21.1-第一绝缘防水层，2-电极层，3-发热膜层，4-保温层，5-第二绝缘防水层。
具体实施方式
22.在下文中，将结合示例性实施例和附图来详细说明本实用新型的多元石墨烯电热膜及含有石墨烯电热膜的设备。本文中，“第一”和“第二”仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或具有严格的顺序性。
23.本实用新型所说的“上”、“下”、以及“从上至下”属于相对方位，对于地板而言，本实用新型的石墨烯电热膜安装在地板层下时，热量由地板层朝向地表浅层传递的方向就是这里所说的“从上至下”。然而，本实用新型不限于此，本实用新型的石墨烯电热膜安装在墙内时，这里所说的“上”、“下”、以及“从上至下”则对应于“室内”、“室外”、以及“从室内至室外”，“从室内至室外”是指热量由处于室内墙体的表面向处于室外墙体的表面传递的方向。
24.实施例1
25.图1示出了本实用新型的石墨烯电热膜的一个示例性实施例的端面局部剖切示意面。
26.如图1所示，在本实用新型的一个示例性实施例中，一种多元石墨烯电热膜包括从上至下依次设置的第一绝缘防水层1、电极层2、发热膜层3、保温层4和第二绝缘防水层5。也就是说，发热膜层3的上表端面设置有电极层2，电极层2的上表面设置有第一绝缘防水层1，发热膜层3设置在保温层4上，保温层4设置在第二绝缘防水层5上。各层之间均通过粘合用胶粘贴连接；且第一绝缘防水层1和第二绝缘防水层5的边缘经压合为一体。
27.这里，第一绝缘防水层1和第二绝缘防水层5均可为pvc膜。第一绝缘防水层1和第二绝缘防水层5的厚度均可为0.4～0.8μm。
28.电极层2包括两个电极条，两个电极条粘贴在发热膜层3的上表面。例如，电极条可为铜箔。两个电极条均用于通过温度控制系统连接电源。
29.发热膜层3为石墨烯膜，所述石墨烯膜可包括碳纤维和石墨烯；其中，碳纤维的质量占比为30％～60％，石墨烯的质量占比为10％～20％。发热膜层3的厚度可为40～65μm。所述发热膜层3的供热效果好，且供热稳定。在电源开启后，发热膜层3的表面温度能够最高稳定维持在65℃；在实验条件下不断增加电压后，发热膜层3能达到的最高温度为100℃。
30.第一绝缘防水层1、电极层2、发热膜层3、保温层4和第二绝缘防水层5的各层之间的粘合用胶的厚度均可为150～280μm。例如，粘合用胶可为环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯中的一种或多种。
31.保温层4的材料可以为聚苯乙烯、硅胶中的一种。发热膜层3和保温层4通过粘合用胶粘贴连接后形成的整体厚度可小于或等于20mm。例如，若发热膜层3的厚度为65μm，粘合用胶的厚度为150μm，那么保温层4的厚度可为19.785mm。
32.当使用时，开启电源启动电极层2，发热膜层3的一面通过电极层2和第一绝缘防水层1向上传到热量，另一面通过保温层4与地下寒气进行对冲，从而使寒冷地区能够抵御地下寒气，防止热量损耗，保证供热效果稳定，使室内温度正常。
33.实施例2
34.在本实用新型的另一个示例性实施例中，一种含有石墨烯电热膜的设备可包括电源、温度控制系统和上述示例性实施例中的石墨烯电热膜。所述温度控制系统能够将石墨烯电热膜与电源连接，并能够调整石墨烯电热膜的表面温度。
35.综上所述，本实用新型的多元石墨烯电热膜及含有石墨烯电热膜的设备的优点可包括：
36.(1)本实用新型采用石墨烯膜作为发热膜，具有发热稳定性好、使用寿命长、加热速度快、性能稳定的优点。
37.(2)本实用新型采用保温设计，使石墨烯电热膜的供热效果稳定，能够在寒冷地区抵御地下寒气，保证室内温度正常。
38.尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。