并取代传统的电加热发热材料，实现电热领域的全面产业升级。
【附图说明】
[0018]图1本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
[0020]如图1所示，本实施例包括:绝缘层1、设置于绝缘层I之间的柔性石墨片3及其两端的紫铜箔电极2和石墨片与绝缘层之间的密封胶4。
[0021]所述的绝缘层1，根据加热温度的不同采用不同的材料，其中:
[0022]I)当加热温度在100°C以下时，为低温加热器。此时绝缘层采用聚碳酸酯薄膜，密封胶采用耐温150°C左右的绝缘导热胶。聚碳酸酯薄膜可以耐温130°C左右，而且具有很好的绝缘性以及机械强度。在绝缘石墨片的同时，强化整个加热器的强度。
[0023]2)当加热温度在100?400°C之间时，为中温加热器。此时绝缘层采用聚酰亚胺薄膜，密封胶采用耐温450°C左右的绝缘导热胶。聚酰亚胺薄膜可以耐温500°C左右，而且具有很好的绝缘性以及机械强度。在绝缘石墨片的同时，强化整个加热器的强度。
[0024]3)当加热温度在400?1000°C之间时，为高温加热器。此时绝缘层采用云母纸，密封胶采用耐温1000°C以上的绝缘导热胶。云母纸耐温在1000°C以上，而且具有很好的绝缘性以及机械强度。在绝缘石墨片的同时，强化整个加热器的强度。
[0025]4)当加热温度在1000?3000°C之间时，为超高温加热器。此时绝缘层采用陶瓷材料，通过机械结构实现密封。
[0026]所述的加热器的加热元件采用石墨片3，其导热系数高，加热表面的温度均匀性好，且石墨片耐高温，加热过程中能够保持良好的完整性。且柔性石墨片易于剪裁，可以根据不同的需要方便的制作出不同形状并匹配电源、功率和电阻；同时超薄柔性石墨片具有很好的柔韧性能完美的缠绕或贴合在被加热物体表面和具有优异的横向导热性能导热系数高达1500W/(m.K)，能实现热量高效的传递，使设计出的加热器温度分布非常均匀。
[0027]所述的加热器在超薄柔性石墨片两端采用紫铜箔2作为电极连接普通电源，石墨片和绝缘层之间涂有高温绝缘导热密封胶4，如防火胶等，进行电绝缘和密封处理。
[0028]本实施例涉及上述石墨片电加热元器件的制备，根据对于加热温度以及加热器尺寸的需要，对石墨片进行机械切割或激光雕刻，形成需要的电阻和热流密度。
[0029]当采用整体石墨片在有尺寸限制的情况下无法达到加热温度要求时，通过激光雕亥IJ，将石墨片雕刻成蛇形、螺旋形等形状，增加电阻，使其功率增大。
[0030]当进行激光雕刻时，采用的激光束直径一般小于1_，因此雕刻出的间隙很小，对于加热面温度的均一性影响可以忽略。
[0031]本实施实例中，所述的绝缘层I优选采用聚酰亚胺薄膜胶带，石墨片3厚度为
0.05mm，长度为35mm、宽度为15mm ;把石墨片3两端连接上紫铜箔电极2，然后在石墨片外表面包裹一层高温绝缘导热胶4并将其粘贴在两层绝缘层I之间固定。
[0032]与现有技术相比，本发明方法制作简单，造价低廉，加热效果好，具有很好的实用价值。在对石墨片进行机械切割或激光雕刻等方法精密加工改变其电阻后，其热流密度可以高达200W/cm2，远高于现有技术的0.1?1.5W/cm2。
【主权项】
1.一种石墨片电加热元器件，其特征在于，包括:绝缘层、设置于绝缘层之间的柔性石墨片及其两端的电极以及设置于柔性石墨片和所述绝缘层之间的密封胶。
2.根据权利要求1所述的石墨片电加热元器件，其特征是，所述的柔性石墨片作为电加热元件，具体位于两层绝缘层之间，并利用耐高温导热胶将其密封在其中与氧气隔绝，利用石墨片发热，并通过绝缘层实现对外部物体的加热。
3.根据权利要求1所述的石墨片电加热元器件，其特征是，所述的电极与电源导线连接，该电极为金属或非金属制成。
4.根据权利要求1或3所述的石墨片电加热元器件，其特征是，所述的电极为铜、铝、钢、石墨或碳纤维制成。
5.根据权利要求1所述的石墨片电加热元器件，其特征是，所述的超薄柔性石墨片的厚度为0.0l?1mm，具有横向导热性能1500ff/(m.K)。
6.根据权利要求1所述的石墨片电加热元器件，其特征是，所述的绝缘层采用聚碳酸酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、云母纸或陶瓷材料。
7.根据权利要求1或6所述的石墨片电加热元器件，其特征是， 1)当加热温度在100°c以下时，为低温加热器，此时绝缘层采用聚碳酸酯薄膜，密封胶采用耐温150°c左右的绝缘导热胶； 2)当加热温度在100?400°C之间时，为中温加热器，此时绝缘层采用聚酰亚胺薄膜，密封胶采用耐温450°C左右的绝缘导热胶； 3)当加热温度在400?1000°C之间时，为高温加热器，此时绝缘层采用云母纸，密封胶采用耐温1000°C以上的绝缘导热胶； 4)当加热温度在1000?3000°C之间时，为超高温加热器，此时绝缘层采用陶瓷材料； 5)由于石墨具有良好的柔性，所制成的低、中、高温加热器，成柔性薄膜状，可包裹在被加热体外，也可自由粘贴或机械固定在各种不规则被加热体表面或内部；对于超高温加热器，具有较好的刚性，可根据需要，将陶瓷材料经过加工成型，并将石墨片固定于其中，适用于规则和不规则的各种被加热体。
【专利摘要】一种石墨片电加热元器件，采用厚度为0.01mm～1mm超薄柔性石墨片作为电发热元件，经绝缘层封装后对物体进行加热。通过采用不同的绝缘层材料，该电发热元器件可以适用于低温、中温、高温和超高温等各种电加热领域的应用。在石墨片外面包覆的绝缘层材料可以对石墨片进行绝缘，同时提高石墨片的强度。这一技术具有稳定耐用、适用性广、成本低廉和制造工艺简单等优点，既适用于大批量工业生产，也适用于实验室高能加热器的设计和制作；既可以用于日常生活中的电加热设备，也可用于工业生产中的高温和超高温加热领域。
【IPC分类】H05B3-36
【公开号】CN104768243
【申请号】CN201510161259
【发明人】龚圣捷, 王驰, 梅勇, 张波涛, 黄逸彬, 顾汉洋
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月7日