一種石墨烯電加熱體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種石墨烯電加熱體的制備方法，該方法包括如下步驟：（1）制備電加熱漿料。（2）制作銀電極。（3）制作電加熱層。（4）制作包封層。本發(fā)明制備的電熱體，采用上述石墨烯電加熱漿料，由于微小的電流就能石墨烯激活石墨烯遠紅外電熱部分，比傳統(tǒng)電熱方式節(jié)能約60%，提高了電能的利用率，傳熱熱阻小，化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，電?熱轉(zhuǎn)換效率高，通過印刷絲網(wǎng)的目數(shù)、印刷燒結(jié)的次數(shù)、和印刷時連續(xù)印刷的遍數(shù)組合起來達到既定圖形下最總電阻值的改變，達到目標電阻。
【專利說明】
一種石墨烯電加熱體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及家電制造領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯電加熱體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的采用電阻絲進行加熱取暖的方法存在著電加熱面積小，電加熱效率低，電阻絲長時間使用容易氧化，壽命短的缺點。因此，越來越多的電加熱膜開始進入人們的視野。
[0003]半導體導電膜已經(jīng)被廣泛應用于汽車、飛機、冰箱等設(shè)備的玻璃除霜。但主要采用磁控濺射及噴涂熱分解的方式制備。但該制備過程中用到的設(shè)備非常昂貴，此外，由于家用電器的形狀都極為復雜，采用磁控濺射及噴涂熱分解的方式難以將半導體導電膜復合到電加熱器具上。
[0004]石墨稀(Graphene)自2004年被英國曼徹斯特大學的教授Geim等報道以其奇特的性能引起了科學家的廣泛關(guān)注和極大的興趣被預測很有可能在很多領(lǐng)域引起革命性變化。單層石墨烯以二維晶體結(jié)構(gòu)存在厚度只0.1334nm它是構(gòu)筑其它維度炭質(zhì)材料的基本單元它可以包裹起來形成零維的富勒烯卷起來形成一維的碳納米管層層堆積形成三維的石墨。石墨稀是一種沒有能隙的半導體具有比娃高100倍的載流子迀移率(2 X 10cm/v)在室溫下具有微米級自由程和大的相干長度因此石墨烯是納米電路的理想材料。石墨烯具有良好的導熱性[3000W/ (m-K)]、高強度(IlOGPa)和超大的比表面積(2630m / g)。這些優(yōu)異的性能使得石墨烯在納米電子器件、氣體傳感器、能量存儲及復合材料等領(lǐng)域有光明的應用前景。
[0005]現(xiàn)有的發(fā)熱體在制作時不方便，而且制作時間長，發(fā)熱體發(fā)熱效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種石墨烯電加熱體的制備方法，該工藝制備的電加熱體，具有優(yōu)異的電加熱轉(zhuǎn)換性能和較長的使用壽命。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種石墨烯電加熱體的制備方法，該方法包括如下步驟:
(1)制備電加熱漿料
稱取6-7重量份的石墨烯粉末，0.5-2重量份的遠紅外發(fā)射劑，3-5重量份的粘結(jié)稀釋劑，首先將石墨烯粉末與遠紅外發(fā)射劑混合后攪拌均勻，然后加入粘結(jié)稀釋劑混合后形成楽料;所述的粘結(jié)稀釋劑為耐高溫的酸醛樹脂，石墨稀粉末的粒徑為:30-60nm ；
(2)制作銀電極
在基底上印刷250目絲網(wǎng)，室溫流平10-15min，在110-150°C溫度范圍內(nèi)干燥10-15min;在普通電阻爐進行燒結(jié):在室溫150°C，保溫10分鐘，然后加熱至450°C-60(rC，升溫速度每分鐘5-10°C左右，保溫10分鐘;打開爐門，拿出降溫；
(3)制作電加熱層在將上述電加熱漿料在基底上做100目或150目絲網(wǎng)印刷，室溫流平10-15min，在150-180 0C溫度范圍內(nèi)干燥10-15min;在普通電阻爐進行燒結(jié):在室溫150 °C，保溫1分鐘，然后加熱至6500C-7500C，升溫速度每分鐘10-15°C左右，保溫15分鐘;打開爐門，拿出降溫；
(4)制作包封層
將包封材料在電加熱層上進行200目絲網(wǎng)印刷，室溫流平5-10min;烘干后，在隧道爐燒結(jié):在隧道爐室溫150°C時，保溫10分鐘;然后加熱至600°(:，升溫速度每分鐘15-20°(:，到達600°C后保溫10分鐘;打開爐門，溫度降至500°C以下，即拿出降溫。
[0008]本發(fā)明制備的電熱體，采用上述石墨烯電加熱漿料，由于微小的電流就能激活石墨烯遠紅外電熱部分，比傳統(tǒng)電熱方式節(jié)能約60%，提高了電能的利用率，傳熱熱阻小，化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，電-熱轉(zhuǎn)換效率高，通過印刷絲網(wǎng)的目數(shù)、印刷燒結(jié)的次數(shù)、和印刷時連續(xù)印刷的遍數(shù)組合起來達到既定圖形下最總電阻值的改變，達到目標電阻。
【具體實施方式】
[0009]實施例一
稱取6重量份的石墨烯粉末，0.5重量份的遠紅外發(fā)射劑，3重量份的粘結(jié)稀釋劑，首先將石墨烯粉末與遠紅外發(fā)射劑混合后攪拌均勻，然后加入粘結(jié)稀釋劑混合后形成漿料;所述的粘結(jié)稀釋劑為耐高溫的酸醛樹脂，石墨稀粉末的粒徑為:30-60nm。
[0010]在基底上印刷250目絲網(wǎng)，室溫流平lOmin，在110°C溫度范圍內(nèi)干燥10-15min;在普通電阻爐進行燒結(jié):在室溫150°C，保溫10分鐘，然后加熱至450°C°C，升溫速度每分鐘5°C左右，保溫1分鐘;打開爐門，拿出降溫。
[0011]在將上述電加熱漿料在基底上做100目絲網(wǎng)印刷，室溫流平lOmin，在150°C溫度范圍內(nèi)干燥1min ；在普通電阻爐進行燒結(jié):在室溫150 °C，保溫1分鐘，然后加熱至650 °C，升溫速度每分鐘I (TC左右，保溫15分鐘;打開爐門，拿出降溫。
[0012]將包封材料在電加熱層上進行200目絲網(wǎng)印刷，室溫流平5min;烘干后，在隧道爐燒結(jié):在隧道爐室溫150 0C時，保溫10分鐘；然后加熱至600 0C，升溫速度每分鐘15 °C，到達600°C后保溫10分鐘;打開爐門，溫度降至500°C以下，即拿出降溫。
[0013]實施例二
稱取7重量份的石墨烯粉末，2重量份的遠紅外發(fā)射劑，5重量份的粘結(jié)稀釋劑，首先將石墨烯粉末與遠紅外發(fā)射劑混合后攪拌均勻，然后加入粘結(jié)稀釋劑混合后形成漿料;所述的粘結(jié)稀釋劑為耐高溫的酸醛樹脂，石墨稀粉末的粒徑為:30-60nm。
[0014]在基底上印刷250目絲網(wǎng)，室溫流平15min，在150°C溫度范圍內(nèi)干燥15min;在普通電阻爐進行燒結(jié):在室溫150°C，保溫10分鐘，然后加熱至600°C，升溫速度每分鐘10°C左右，保溫1分鐘;打開爐門，拿出降溫。
[0015]在將上述電加熱漿料在基底上做150目絲網(wǎng)印刷，室溫流平15min，在180°C溫度范圍內(nèi)干燥15min;在普通電阻爐進行燒結(jié):在室溫150 °C，保溫1分鐘，然后加熱至750 °C，升溫速度每分鐘_15°C左右，保溫15分鐘;打開爐門，拿出降溫。
[0016]將包封材料在電加熱層上進行200目絲網(wǎng)印刷，室溫流平1min;烘干后，在隧道爐燒結(jié):在隧道爐室溫1500C時，保溫10分鐘;然后加熱至6000C，升溫速度每分鐘20°C，到達600°C后保溫10分鐘;打開爐門，溫度降至500°C以下，即拿出降溫。
[0017]對實施例1-2進行測試，測試結(jié)果顯示:實施例1-2的電加熱轉(zhuǎn)換效率高達9%以上。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種石墨烯電加熱體的制備方法，該方法包括如下步驟: (1)制備電加熱漿料 稱取6-7重量份的石墨烯粉末，0.5-2重量份的遠紅外發(fā)射劑，3-5重量份的粘結(jié)稀釋劑，首先將石墨烯粉末與遠紅外發(fā)射劑混合后攪拌均勻，然后加入粘結(jié)稀釋劑混合后形成楽料;所述的粘結(jié)稀釋劑為耐高溫的酸醛樹脂，石墨稀粉末的粒徑為:30-60nm ； (2)制作銀電極 在基底上印刷250目絲網(wǎng)，室溫流平10-1511^11，在110-150°(:溫度范圍內(nèi)干燥10-151^11;在普通電阻爐進行燒結(jié):在室溫150°C，保溫10分鐘，然后加熱至450°C-60(rC，升溫速度每分鐘5-10°C左右，保溫10分鐘;打開爐門，拿出降溫； (3)制作電加熱層 在將上述電加熱漿料在基底上做100目或150目絲網(wǎng)印刷，室溫流平10-15min，在150-.180°C溫度范圍內(nèi)干燥10-15min;在普通電阻爐進行燒結(jié):在室溫150 °C，保溫1分鐘，然后加熱至6500C-7500C，升溫速度每分鐘10-15°C左右，保溫15分鐘;打開爐門，拿出降溫； (4)制作包封層 將包封材料在電加熱層上進行200目絲網(wǎng)印刷，室溫流平5-10min;烘干后，在隧道爐燒結(jié):在隧道爐室溫150°C時，保溫10分鐘;然后加熱至600°(:，升溫速度每分鐘15-20°(:，到達600°C后保溫10分鐘;打開爐門，溫度降至500°C以下，即拿出降溫。
【文檔編號】H05B3/84GK105916221SQ201610302390
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】劉娜
【申請人】蘇州思創(chuàng)源博電子科技有限公司