一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法与流程

本发明涉及加热器制作方法领域，具体是一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法。

背景技术：

1、石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、sic外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法，石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2杂化轨道成键，并有如下的特点：碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp2键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，石墨烯的理论杨氏模量达1.0tpa，固有的拉伸强度为130gpa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度，平均模量可达0.25tpa。由石墨烯薄片组成的石墨纸拥有很多的孔，因而石墨纸显得很脆，然而经氧化得到功能化石墨烯，再由功能化石墨烯做成石墨纸则会异常坚固强韧。

2、传统的加热器加热方式比较单一，无法由陶瓷作为载体，不能够通过石墨烯进行发热，无法通过石墨烯碳原子在电压作用下，形成不规则的布郎运动来进行碰撞摩擦产生热量，无法将热量以远红外线光波的方式向空间辐射，同时传统加热器的组成元素比较复杂，容易对人和环境有任何的危害，且传统的系统工作使用的是化石燃料，虽然具有非常高的发热效率，但是不够环保，且其他电热元件的效率很低，使用寿命也比较低。

3、因此，本领域技术人员提供了一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法，以解决上述背景技术中提出的传统的加热器加热方式比较单一，无法由陶瓷作为载体，不能够通过石墨烯进行发热，无法通过石墨烯碳原子在电压作用下，形成不规则的布郎运动来进行碰撞摩擦产生热量，无法将热量以远红外线光波的方式向空间辐射，同时传统加热器的组成元素比较复杂，容易对人和环境有任何的危害，且传统的系统工作使用的是化石燃料，虽然具有非常高的发热效率，但是不够环保，且其他电热元件的效率很低，使用寿命也比较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法，所述一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法包括以下步骤：

4、s1:材料的选择步骤，首先进行材料的选择，选择陶瓷管、导电卡簧、银粉、石墨烯、绝缘漆、瓷套、200摄氏度-500摄氏度烤箱、500摄氏度-800摄氏度烤箱、1000摄氏度-1500摄氏度烤箱进行备用，然后将导电银粉和石墨烯放置到陶瓷管中；

5、s2:陶瓷管的制作步骤，将陶瓷管作为一个载体，然后在陶瓷管两端均匀烤上银粉，在陶瓷管表面均匀烤上石墨烯碳原子，在陶瓷管外壁刷上绝缘漆进行绝缘，燃后放入第一预热区、第二预热区、高温烘干区、陶瓷管分别在第一预热区预热350摄氏度，第二预热区750摄氏度，第三高温区加热到1350摄氏度，多个预热段的烘干温度逐渐提升可实现陶瓷管发热管表面温度的逐渐提升，减少陶瓷发热管表面出现裂痕，提高加工过程中的良品率，最后冷却区冷却后出料区出料，在陶瓷管两端导电银粉处卡上导电卡环，在陶瓷管的底端固定连接好瓷套，然后能够将导电卡簧与电路连接好，完成陶瓷管的供电作用，然后陶瓷管中的石墨烯碳原子在电压作用下，会形成不规则的布郎运动，碰撞摩擦产生热量，然后以远红外线光波的方式向空间辐射；

6、s3:加热器的制作步骤，首先进行加热器的框架制作，然后将加热器的框架设置为上下伸缩结构，然后将陶瓷管设置多个，进行等间距设置，然后设置为一个长方形的陶瓷管矩阵，然后将长方形的陶瓷管矩阵设置在加热器的伸缩框架之中，然后将加热器的顶面套接好一个盖板，实现陶瓷管矩阵的远红外线光波对顶部发热和四周发热。

7、作为本发明的一种优选实施方式：所述材料的选择步骤中，石墨烯在制备时，采用cvd的方法，以甲烷气体为碳源用于石墨烯生长，先通过机械泵和分子泵，抽尽石英管反应室中的空气，关掉分子泵向石英管通入h2，用来除去铜箔表面的杂质，继续升温至1050℃，退火20min后，而后通入h2/ch4的混合气体，用来生长石墨烯，生长时间为50min，最后打开管式炉的炉盖，使石英管温度快速降至室温。

8、作为本发明的一种优选实施方式：所述以甲烷气体为碳源用于石墨烯生长，生长温度为1050℃，铜箔作为碳源分子分解的催化剂，纯度为99.9％，厚度25μm，石英管反应室中的空气压强至10-3pa以下，然后温度升至300℃。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

10、本发明一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法,由陶瓷作为载体，在陶瓷两端均匀烤上银粉，然后在陶瓷表面均匀烤上石墨烯碳原子，石墨烯碳原子在电压作用下，会形成不规则的布郎运动，碰撞摩擦产生热量，然后以远红外线光波的方式向空间辐射，此外石墨烯其组成元素就是碳元素，不会对人和环境有任何的危害，另外系统工作使用的是电能而且具有非常高的发热效率，相比其他使用化石燃料更加环保，而比其他电热元件的效率更高，使用寿命更长也更环保。

技术特征：

1.一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法，其特征在于，所述一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法，其特征在于，所述材料的选择步骤中，石墨烯在制备时，采用cvd的方法，以甲烷气体为碳源用于石墨烯生长，先通过机械泵和分子泵，抽尽石英管反应室中的空气，关掉分子泵向石英管通入h2，用来除去铜箔表面的杂质，继续升温至1050℃，退火20min后，而后通入h2/ch4的混合气体，用来生长石墨烯，生长时间为50min，最后打开管式炉的炉盖，使石英管温度快速降至室温。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法，其特征在于，所述以甲烷气体为碳源用于石墨烯生长，生长温度为1050℃，铜箔作为碳源分子分解的催化剂，纯度为99.9％，厚度25μm，石英管反应室中的空气压强至10-3pa以下，然后温度升至300℃。

技术总结
本发明公开了一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法，涉及加热器制作方法领域，所述一种陶瓷石墨烯远红外线辐射式加热器的制作方法包括以下步骤：S1:材料的选择步骤，首先进行材料的选择，选择陶瓷管、导电卡簧、银粉、石墨烯、绝缘漆、瓷套、200摄氏度‑500摄氏度烤箱、500摄氏度‑800摄氏度烤箱、1000摄氏度‑1500摄氏度烤箱进行备用，然后将导电银粉和石墨烯放置到陶瓷管中；本发明石墨烯碳原子在电压作用下，会形成不规则的布郎运动，碰撞摩擦产生热量，另外系统工作使用的是电能而且具有非常高的发热效率，相比其他使用化石燃料更加环保，而比其他电热元件的效率更高，使用寿命更长也更环保。

技术研发人员：王华明,张仁兵
受保护的技术使用者：王华明
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17