一种石墨烯发热膜及其制备方法

文档序号:10539865阅读:790来源:国知局
一种石墨烯发热膜及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种石墨烯发热膜及其制备方法,本发明所述的石墨烯发热膜,其特征在于,包括第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层,第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层粘贴为一体结构,所述发热膜层为石墨烯膜。本发明所述的石墨烯发热膜制备方法,包括以下步骤:1)、石墨烯膜的制作;2)、在第二绝缘防水层上覆盖粘合用胶;3)、将第二绝缘防水层与石墨烯膜粘合为一体;4)、去除石墨烯膜上的金属基体;5)、在石墨烯膜上粘贴电极层;6)、在电极层上粘贴第一绝缘防水层;7)、将电极层与导线连接。本发明提供的石墨烯发热膜及其制备方法加热效率高,能实现石墨烯膜大面积的转移,且转移时间短,转移率高。
【专利说明】
一种石墨烯发热膜及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及碳材料技术领域,尤其是涉及一种石墨烯发热膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]电加热技术具有清洁能源、热转换效率高、铺装设计方便等显著优点,在现代建筑、采暖工程、装饰装修等领域得到广泛的应用。针对传统的电加热技术效率低的缺点,发展低电阻、高导热性、高耐热稳定性的高性能炭基发热材料正成为未来发展的必然趋势。
[0003]石墨烯(Graphene)是一种由单层碳原子排列呈六角形网状结构的碳质新型的薄膜材料。单层石墨烯中的电子与空穴载流子迀移率有望在温度为下最大达到硅的100倍。石墨烯是已知材料中最薄最牢固坚硬的材料,这些优异的性能使其在电子乃至加热领域有着巨大的应用价值。自2004年英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫从定向石墨中使用胶带剥离出石墨烯薄膜以来,石墨烯薄膜以其特有的性质已经逐渐成为新材料领域最吸引人的材料之一。
[0004]传统的石墨烯制备方法制得的石墨烯表面缺陷较多,石墨烯片层容易发生折叠,卷曲,从而影响石墨烯的性能,并且还原之后得到的石墨烯表面几乎没有氧化基团,因而其表面呈疏水性,使其在水及一些常见有机溶剂中极易团聚从而发生沉降。
[0005]目前,制备石墨烯发热膜的方法有很多,但是要想制备大尺寸、电学性能优异、无污染的石墨烯膜还很困难。主要的难点在于石墨烯薄膜如何更好地转移到目标基底上,制备出完整、无破损、工艺稳定、可靠地石墨烯发热膜。
[0006]公布号为CN102807208 A的中国专利(专利名称为:一种石墨烯薄膜转移方法;申请日为:2012.08.01;)公开了一种石墨烯薄膜转移方法,包括以下步骤:
[0007](I)将石墨烯薄膜直接粘附于聚合物衬底上,将聚合物处理为流体状态并涂覆于石墨烯薄膜上并将聚合物固化,使石墨烯薄膜和聚合物衬底形成共价结合;(2)将基底腐蚀掉或者通过机械外力将石墨烯薄膜和基底分离,将石墨烯薄膜靠近生长基底的一面暴露出来,作为制作功能器件的有效面。该石墨烯薄膜转移方法相比于传统的方法,简单易操作,并且可以使石墨烯薄膜以共价键的方式附着在衬底上,不易脱落,并且可以使用石墨烯薄膜新鲜的一面作为功能器件的组成部分,能够有效提高功能器件的效应,适合工业化使用。但是,该石墨烯薄膜转移方法无法实现石墨烯膜大面积的转移。
[0008]公告号为CN102592973 A的中国专利(专利名称为:一种大面积石墨烯的转移方法;申请日为:2012.03.02;)公开了一种大面积石墨烯的转移方法,包括以下步骤:
[0009](I)对金属基底上的石墨烯薄膜喷涂金属的腐蚀溶液或是将金属基底及石墨烯薄膜蘸取少量金属的腐蚀溶液;(2)然后将金属基底及石墨烯薄膜放入去离子水中浸泡,洗去残余的腐蚀溶液;(3)将金属基底及石墨烯薄膜浸入水中,使与石墨烯薄膜接触的一侧有一定厚度的水,放入冷冻室使水全部结冰;(4)将与石墨烯薄膜接触的一侧的冰分离,得到石墨烯冰层;(5)将石墨烯冰层放在目标基底上,冰融化后就实现了石墨烯的转移。该发明提供的大面积石墨烯的转移方法,采用冰为载体方法简单,省去现有方法中的涂胶、溶解金属、除胶等繁杂的步骤;避免了现有方法中有机胶残留和金属溶解液对石墨烯造成的污染,适于石墨烯薄膜大规模的应用和生产。但是这种采用冰块转移石墨烯膜的方法,相对于采用化学剥离的方法来说,具有转移时间长,转移率低的缺点。
[0010]因此,有必要研发一种能实现石墨烯膜大面积的转移,且转移时间短,转移率高的石墨烯发热膜制备方法。

【发明内容】

[0011 ]本发明的目的在于提供一种加热效率高,能实现石墨烯膜大面积的转移,且转移时间短,转移率高的石墨烯发热膜及其制备方法。
[0012]本发明提供的一种石墨烯发热膜,包括第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层,第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层粘贴为一体结构,所述发热膜层为石墨烯膜。
[0013]优选地,所述石墨烯膜包括碳纤维和石墨烯,其中碳纤维质量比为40%_70%,石墨烯的质量比为5%_15%。
[OOM]优选地,所述石墨稀膜的厚度为30-50μηι。
[0015]优选地,所述第一绝缘防水层和第二绝缘防水层均采用PVC膜、PE膜或PET膜。
[0016]优选地,所述第一绝缘防水层和第二绝缘防水层的厚度均为0.2-0.6μπι。
[0017]优选地,所述电极层为粘贴在发热膜层上的两条电极条,所述两条电极条均用于通过温度控制系统连接电源。
[0018]优选地,所述两条电极条为铜箔或银浆条。
[0019]优选地,所述第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层的粘合用胶为聚氨酯、聚苯乙烯、环氧树脂、丙烯酸酯中的一种或几种。
[0020]优选地,所述粘合用胶的厚度为150_280μπι。
[0021 ]本发明提供的一种石墨烯发热膜制备方法,包括以下工艺步骤:
[0022]I)、石墨烯膜的制作,在金属基体表面采用化学气相沉积方法制备石墨烯膜;
[0023]2)、采用喷涂、刷涂或滚涂的方法在第二绝缘防水层上覆盖粘合用胶;
[0024]3)、将覆盖有粘合用胶的第二绝缘防水层与石墨烯膜粘合为一体;
[0025]4)、采用机械剥离或电化学腐蚀的方法去除石墨烯膜上的金属基体,制成带有绝缘防水层的石墨稀月旲;
[0026]5)、在制成的覆盖有第一绝缘防水层的石墨烯膜上粘贴电极层;
[0027]6)、在电极层上粘贴第一绝缘防水层;
[0028]7)、将电极层与导线连接,制备成石墨烯发热膜。
[0029]优选地,步骤I)中,在温度为25°C、常压、惰性气体、无菌环境中生长15_20h,制备一层厚度为30-50μηι厚度的石墨稀膜。
[0030]优选地,步骤3)中,在温度为50 0C,压强为50_150MPa的环境下,作用2_5h,将覆盖有粘合用胶的第二绝缘防水层与石墨烯膜粘合为一体。
[0031]优选地,步骤4)中,采用电化学腐蚀的方法去除石墨烯膜上的金属基体,腐蚀反应的温度为30_70°C,腐蚀的时间为3-10h,腐蚀溶液为Cu的酸性溶液。
[0032]优选地,步骤6)中,利用压机在80°C、300MPa的压强下作用3_5h,实现在电极层上粘贴第一绝缘防水层。
[0033]优选地,步骤2)、步骤3)和步骤5)中,粘合用胶为聚氨酯、聚苯乙烯、环氧树脂、丙烯酸酯中的一种或几种。
[0034]与现有技术相比,本发明提供的石墨烯发热膜具有以下优点:
[0035](I)采用石墨烯膜作为发热膜,具有发热稳定性好,长使用寿命长,加热速度快的优点;
[0036](2)采用石墨烯膜作为发热膜,均匀性更好、性能更加稳定;
[0037](3)隔热效果好。
[0038]与现有技术相比,本发明提供的石墨烯发热膜制备方法具有以下优点:
[0039](I)能实现石墨烯膜大面积的转移;
[0040](2)石墨烯膜转移时间短,转移率高;
[0041](3)在石墨烯膜的制作过程中,选用金属基体方便腐蚀,使石墨烯膜与金属基体地剥离更加方便。
[0042](4)整个石墨烯发热膜制备步骤简单。
【附图说明】
[0043]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案,下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1为本发明提供的石墨烯发热膜的结构示意图;
[0045]图2为本发明提供的石墨烯发热膜制备方法的流程图。
[0046]附图标记:
[0047]1-第一绝缘防水层;2-电极层;
[0048]3-发热膜层;4-第二绝缘防水层。
【具体实施方式】
[0049]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0050]在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0051]在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0052]图1为本发明提供的石墨烯发热膜的结构示意图;图2为本发明提供的石墨烯发热膜制备方法的流程图。
[0053]如图1所示,本发明提供的一种石墨烯发热膜,包括第一绝缘防水层1、电极层2、发热膜层3和第二绝缘防水层4,第一绝缘防水层1、电极层2、发热膜层3和第二绝缘防水层4粘贴为一体结构,所述发热膜层3为石墨烯膜。
[0054]与现有技术相比,本发明提供的石墨烯发热膜具有以下优点:
[0055](I)采用石墨烯膜作为发热膜,具有发热稳定性好,长使用寿命长,加热速度快的优点;
[0056](2)采用石墨烯膜作为发热膜,均匀性更好、性能更加稳定;
[0057](3)隔热效果好。
[0058]所述石墨烯膜包括碳纤维和石墨烯,其中碳纤维质量比为40%_70%,石墨烯的质量比为5%-15%。
[0059]所述石墨烯膜的厚度为30_50μπι。
[0060]所述第一绝缘防水层I和第二绝缘防水层4均采用PVC膜、PE膜或PET膜。
[0061 ]所述第一绝缘防水层I和第二绝缘防水层4的厚度均为0.2-0.6μηι。
[0062]所述电极层2为粘贴在发热膜层3上的两条电极条,所述两条电极条均用于通过温度控制系统连接电源。
[0063]所述两条电极条为铜箔或银浆条。
[0064]所述第一绝缘防水层1、电极层2、发热膜层3和第二绝缘防水层4的粘合用胶为聚氨酯、聚苯乙烯、环氧树脂、丙烯酸酯中的一种或几种。
[0065]所述粘合用胶的厚度为150_280μπι。
[0066]如图2所示,本发明提供的一种石墨烯发热膜制备方法,包括以下工艺步骤:
[0067]I)、石墨烯膜的制作,在金属基体表面采用化学气相沉积方法制备石墨烯膜;
[0068]2)、采用喷涂、刷涂或滚涂的方法在第二绝缘防水层4上覆盖粘合用胶;
[0069]3)、将覆盖有粘合用胶的第二绝缘防水层4与石墨烯膜粘合为一体;
[0070]4)、采用机械剥离或电化学腐蚀的方法去除石墨烯膜上的金属基体,制成带有绝缘防水层的石墨稀月旲;
[0071]5)、在制成的覆盖有第一绝缘防水层I的石墨烯膜上粘贴电极层2;
[0072]6)、在电极层2上粘贴第一绝缘防水层I;
[0073]7)、将电极层2与导线连接,制备成石墨烯发热膜。
[0074]与现有技术相比,本发明提供的石墨烯发热膜制备方法具有以下优点:
[0075](I)能实现石墨烯膜大面积的转移;
[0076](2)石墨烯膜转移时间短,转移率高;
[0077](3)在石墨烯膜的制作过程中,选用金属基体方便腐蚀,使石墨烯膜与金属基体地剥离更加方便。
[0078](4)整个石墨烯发热膜制备步骤简单。
[0079]本发明提供的石墨烯发热膜制备方法,具体工艺步骤如下:
[0080]I)、石墨烯膜的制作,在金属基体表面采用化学气相沉积方法制备石墨烯膜;
[0081]选择在金属基体表面(如铝箔、铜箔或镍箔)采用化学气相沉积方法制备一层石墨烯膜,在温度为25°C、常压、惰性气体(如氦气、氖气等)、无菌环境中生长15_20h,制备一层厚度为30-50μπι厚度的石墨烯膜。
[0082]2)、采用喷涂、刷涂或滚涂的方法在第二绝缘防水层4上覆盖粘合用胶;
[0083]选用聚氨酯、聚苯乙烯、环氧树脂和丙烯酸酯中的一种或几种作为粘结用胶,采用喷涂、刷涂或滚涂的方法在第二绝缘防水层4(如PVC膜、PE膜或PET膜)上制备一层厚度为150-280μπι左右的粘结层。
[0084]3)、将覆盖有粘合用胶的第二绝缘防水层4与石墨烯膜粘合为一体;
[0085]把带有粘结层的PVC膜、PE膜或PET膜覆盖在生长有石墨烯的金属基体表面上,在温度为50°C,压强为50-150MPa的环境下,作用2-5h,将覆盖有粘结层的第二绝缘防水层4与石墨稀膜粘合为一体。
[0086]4)、采用机械剥离或电化学腐蚀的方法去除石墨烯膜上的金属基体,制成带有绝缘防水层的石墨稀月旲;
[0087]通过机械剥离或者电化学腐蚀的方法,去除石墨烯膜上的金属基体,制备成带有PVC膜、PE膜或PET膜的石墨烯膜;
[0088]其中,电化学腐蚀反应的温度为30_70°C,腐蚀的时间为3-10h,腐蚀溶液为Cu的酸性溶液。腐蚀反应的时间与金属基体的厚度和电化学腐蚀反应温度有关,以完全腐蚀掉金属基体为准。
[0089]腐蚀溶液可以选择氯化铜水溶液、硫酸铜水溶液或硝酸铜的水溶液。以氯化铜的溶液为例,腐蚀条件如下:氯化铜水溶液为180-210g/L ;盐酸溶液为40-55g/L,溶液温度为30-45°C;电流密度为2.1-7.8A/dm2。整个电化学腐蚀过程为,阳极的铜箔上铜失电子变成铜离子,阴极铜离子得电子变成金属铜的过程。
[0090]当氯化铜溶液为180g/L、盐酸溶液为45g/L、溶液温度为30°C时,电流密度为3.5A/dm2 ο
[0091]当氯化铜溶液为195g/L、盐酸溶液为50g/L、溶液温度为40°C时,电流密度为5A/dm2 ο
[0092]当氯化铜溶液为210g/L、盐酸溶液为55g/L、溶液温度为45°C时,电流密度为7.8A/dm2 ο
[0093]5)、在制成的覆盖有第一绝缘防水层I的石墨烯膜上粘贴电极层2;
[0094]在制备的石墨烯膜的两端粘贴上宽度为l-2cm的铜箔或银浆条导电电极。
[0095]6)、在电极层2上粘贴第一绝缘防水层I;
[0096]在电极层2上没有覆盖第一绝缘防水层I的一侧铺上一层厚度为0.2-0.6μπι的PVC膜、PE膜或PET膜,并放在厚度为2cm厚的钢板上,利用压机在温度为80 °C、压强为300MPa的环境下,作用3_5h,完成石墨烯膜另一侧绝缘防水膜的粘贴。
[0097]7)、将电极层2与导线连接,制备成石墨烯发热膜。
[0098]将电极层2与导线连接,制备成温度在30_110°C范围内任意可调的石墨烯发热膜。
[0099]为了更清楚地说明本发明提供的石墨烯发热膜制备方法的技术方案,下面结合实施例进一步详述。
[0100]实施例1
[0101]I)、选择在金属基体表面(如铝箔、铜箔或镍箔)采用化学气相沉积方法制备一层石墨烯膜,在温度为25°C、常压、惰性气体(如氦气、氖气等)、无菌环境中生长15h,制备一层厚度为30μηι厚度的石墨稀月旲;
[0102]2)、选用聚氨酯、聚苯乙烯、环氧树脂和丙烯酸酯中的一种或几种作为粘结用胶,采用喷涂、刷涂或滚涂的方法在第二绝缘防水层4(如PVC膜、PE膜或PET膜)上制备一层厚度为150-280μπι左右的粘结层;
[0103]3)、把带有粘结层的PVC膜、PE膜或PET膜覆盖在生长有石墨烯的基体表面上,在温度为50°C,压强为50Pa的环境下,作用5h,将覆盖有粘结层的第二绝缘防水层4与石墨烯膜粘合为一体;
[0104]4)、通过机械剥离或者电化学腐蚀的方法,去除石墨稀膜上的金属基体,制备成带有PVC膜、PE膜或PET膜的石墨烯膜;电化学腐蚀反应的温度为30°C,腐蚀的时间为10h,腐蚀溶液为Cu的酸性溶液。腐蚀反应的时间与金属基体的厚度和电化学腐蚀反应温度有关,以完全腐蚀掉金属基体为准。
[0105]5)、在制备的石墨烯膜的两端粘贴上宽度为l-2cm的铜箔或银浆条导电电极;
[0106]6)、在电极层2上没有覆盖第一绝缘防水层I的一侧铺上一层厚度为0.2-0.6μπι的PVC膜、PE膜或PET膜,并放在厚度为2cm厚的钢板上,利用压机在温度为80 °C、压强为300MPa的环境下,作用3_5h,完成石墨烯膜另一侧绝缘防水膜的粘贴;
[0107]7)、将电极层2与导线连接,制备成表面温度在30_110°C范围内任意可调的石墨烯发热膜。
[0108]实施例2
[0109]实施例2与实施例1的不同之处仅在于,步骤I)、步骤3)和步骤4)的不同,其他步骤同实施例1)。
[0110]I)、选择在金属基体表面(如铝箔、铜箔或镍箔)采用化学气相沉积方法制备一层石墨烯膜,在温度为25°C、常压、惰性气体(如氦气、氖气等)、无菌环境中生长17h,制备一层厚度为38μηι厚度的石墨稀月旲;
[0111]3)、把带有粘结层的PVC膜、PE膜或PET膜覆盖在生长有石墨烯的基体表面上,在温度为90°C,压强为50Pa的环境下,作用3.2h,将覆盖有粘结层的第二绝缘防水层4与石墨烯膜粘合为一体;
[0112]4)、通过机械剥离或者电化学腐蚀的方法,去除石墨稀膜上的金属基体,制备成带有PVC膜、PE膜或PET膜的石墨烯膜,电化学腐蚀反应的温度为40°C,腐蚀的时间为8.3h,腐蚀溶液为Cu的酸性溶液。腐蚀反应的时间与金属基体的厚度和电化学腐蚀反应温度有关,以完全腐蚀掉金属基体为准。
[0113]实施例3
[0114]实施例3与实施例1的不同之处仅在于,步骤I)、步骤3)和步骤4)的不同,其他步骤同实施例1)。
[0115]I)、选择在金属基体表面(如铝箔、铜箔或镍箔)采用化学气相沉积方法制备一层石墨烯膜,在温度为25°C、常压、惰性气体(如氦气、氖气等)、无菌环境中生长19h,制备一层厚度为46μηι厚度的石墨稀膜;
[0116]3)、把带有粘结层的PVC膜、PE膜或PET膜覆盖在生长有石墨烯的基体表面上,在温度为120°C,压强为50Pa的环境下,作用4.1h,将覆盖有粘结层的第二绝缘防水层4与石墨烯膜粘合为一体;
[0117]4)、通过机械剥离或者电化学腐蚀的方法,去除石墨稀膜上的金属基体,制备成带有PVC膜、PE膜或PET膜的石墨烯膜,电化学腐蚀反应的温度为60°C,腐蚀的时间为4.8h,腐蚀溶液为Cu的酸性溶液。腐蚀反应的时间与金属基体的厚度和电化学腐蚀反应温度有关,以完全腐蚀掉金属基体为准。
[0118]实施例4
[0119]实施例4与实施例1的不同之处仅在于,步骤I)、步骤3)和步骤4)的不同,其他步骤同实施例1)。
[0120]I)、选择在金属基体表面(如铝箔、铜箔或镍箔)采用化学气相沉积方法制备一层石墨烯膜,在温度为25°C、常压、惰性气体(如氦气、氖气等)、无菌环境中生长20h,制备一层厚度为50μηι厚度的石墨稀膜;
[0121]3)、把带有粘结层的PVC膜、PE膜或PET膜覆盖在生长有石墨烯的基体表面上,在温度为50°C,I压强为50Pa的环境下,作用2h,将覆盖有粘结层的第二绝缘防水层4与石墨烯膜粘合为一体;
[0122]4)、通过机械剥离或者电化学腐蚀的方法,去除石墨稀膜上的金属基体,制备成带有PVC膜、PE膜或PET膜的石墨烯膜,电化学腐蚀反应的温度为70°C,腐蚀的时间为3h,腐蚀溶液为Cu的酸性溶液。腐蚀反应的时间与金属基体的厚度和电化学腐蚀反应温度有关,以完全腐蚀掉金属基体为准。
[0123]本发明采用一定温度和一定压强对生成的石墨烯膜进行处理,使得石墨烯发热膜的完整性能以及温度均匀性能够得到保证。
[0124]本发明可以根据压机的大小,制备出不同大小的石墨烯发热膜。
[0125]本发明在温度为为50°C,压强为50_150MPa的环境下下,作用2_5h,对生长的石墨烯膜进行处理,得到的石墨烯发热膜均匀性更好、性能更加稳定,表面的温度能够控制在5°C以内。
[0126]本发明通过一定的温度,一定的压强,长时间对制备的石墨烯膜施加均匀的力,使整个的石墨烯膜与PVC膜、PE膜或PET膜粘结的更加牢固,能够很好地控制整个石墨烯发热膜的完整性,同时本发明提供的石墨烯发热膜制备方法,直接把石墨烯膜转移到PVC膜、PE膜或PET膜上,简化整个石墨烯发热膜制备制备流程。
[0127]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种石墨烯发热膜,其特征在于,包括第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层,第一绝缘防水层、电极层、发热膜层和第二绝缘防水层粘贴为一体结构,所述发热膜层为石墨烯膜。2.根据权利要求1所述的石墨烯发热膜,其特征在于,所述石墨烯膜包括碳纤维和石墨烯,其中碳纤维质量比为40%-70%,石墨烯的质量比为5%-15%。3.根据权利要求1所述的石墨烯发热膜,其特征在于,所述第一绝缘防水层和第二绝缘防水层均采用PVC膜、PE膜或PET膜。4.根据权利要求1、2或3所述的石墨烯发热膜,其特征在于,所述电极层为粘贴在发热膜层上的两条电极条,所述两条电极条均用于通过温度控制系统连接电源。5.一种石墨烯发热膜制备方法,其特征在于,包括以下工艺步骤: 1)、石墨烯膜的制作,在金属基体表面采用化学气相沉积方法制备石墨烯膜; 2)、采用喷涂、刷涂或滚涂的方法在第二绝缘防水层上覆盖粘合用胶; 3)、将覆盖有粘合用胶的第二绝缘防水层与石墨烯膜粘合为一体; 4)、采用机械剥离或电化学腐蚀的方法去除石墨烯膜上的金属基体,制成带有绝缘防水层的石墨烯膜; 5)、在制成的覆盖有第一绝缘防水层的石墨烯膜上粘贴电极层; 6)、在电极层上粘贴第一绝缘防水层; 7)、将电极层与导线连接,制备成石墨烯发热膜。6.根据权利要求5所述的石墨烯发热膜制备方法,其特征在于,所述步骤I)中,在温度为25°C、常压、惰性气体、无菌的环境中生长15-20h,制备一层厚度为30-50μπι厚度的石墨烯膜。7.根据权利要求5所述的石墨烯发热膜制备方法,其特征在于,所述步骤3)中,在温度为50°C,压强为50-150MPa的环境下,作用2-5h,将覆盖有粘合用胶的第二绝缘防水层与石墨烯膜粘合为一体。8.根据权利要求5所述的石墨烯发热膜制备方法,其特征在于,所述步骤4)中,采用电化学腐蚀的方法去除石墨烯膜上的金属基体,腐蚀反应的温度为30-70°C,腐蚀的时间为3-1 Oh,腐蚀溶液为Cu的酸性溶液。9.根据权利要求5所述的石墨烯发热膜制备方法,其特征在于,所述步骤6)中,利用压机在80°C、压强为300MPa的环境下,作用3-5h,实现在电极层上粘贴第一绝缘防水层。10.根据权利要求5所述的石墨烯发热膜制备方法,其特征在于,所述步骤2)、步骤3)和步骤5)中,粘合用胶为聚氨酯、聚苯乙烯、环氧树脂、丙烯酸酯中的一种或几种。
【文档编号】H05B3/18GK105898907SQ201610409456
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】向联合, 马磊
【申请人】杭州白熊科技有限公司
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