[發明專利]石墨烯發熱線及其制作方法

在審

• 申請號: 201710257708.9
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107071934A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 張明
• 申請（專利權）人: 蘇州康智元智能科技有限公司
• 主分類號: H05B3/12
• 分類號: H05B3/12;H05B3/56
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及一種發熱線，特別涉及石墨烯發熱線及其制作方法。

背景技術

發熱線是用途最廣泛、用量最大的發熱材料，由于純鎳具有高效的發熱系數，通常發熱絲使用純鎳制成，當純鎳的長度為1m，橫截面積為1mm²時，純鎳的電阻值為6.84Ω，由于電阻值過大，在使得發熱線發熱時，為了使發熱線到達額定電流需要較大的電壓驅動，若使用銅、金等低電阻金屬作為發熱材料時，由于銅、金等金屬的發熱系數低，因此其很難發出熱量。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種減小能耗，降低使用電壓的石墨烯發熱線。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：石墨烯發熱線，所述石墨烯發熱線的成分組成按質量百分比包括90.9％～99.9％的金屬鎳和0.1％～9.1％的石墨烯。

進一步的是：所述石墨烯發熱線的成分組成按質量百分比包括92.9％～9 8.9％的金屬鎳和1.1％～7.1％的石墨烯。

進一步的是：所述石墨烯發熱線包括90.9％的金屬鎳和9.1％的石墨烯。

進一步的是：所述石墨烯發熱線包括99.9％的金屬鎳和0.1％的石墨烯。

本發明還公開了一種石墨烯發熱線制作方法，其步驟為：

A：在金屬融化爐中投入90.9％～99.9％的金屬鎳和0.1％～9.1％的石墨烯融化混合倒入模具中冷卻形成金屬胚料；

B：將金屬胚料放入拉絲機中拉絲成型。

本發明的有益效果是：本發明在金屬鎳中加入了石墨烯，在降低了電熱線電阻的情況下，未改變其發熱效率，增強其導電導熱效率，使得在減小使用電壓的情況下，仍能到達其額定電流，使得發熱線到達其發熱溫度，因此實現了發熱線在使用時的低電壓和低能耗，同時在與其他同等電阻發熱線比較下，發熱更高更快。

具體實施方式

下面根據具體實施方式對本發明進一步說明。

本發明的石墨烯發熱線的成分組成按質量百分比包括90.9％～99.9％的金屬鎳和0.1％～9.1％的石墨烯，即在調配時，每公斤金屬鎳中加入1～100g的石墨烯；

本發明還公開了一種石墨烯發熱線制作方法，其步驟為：

A：在金屬融化爐中投入90.9％～99.9％的金屬鎳和0.1％～9.1％的石墨烯融化混合倒入模具中冷卻形成金屬胚料；

B：將金屬胚料放入拉絲機中拉絲成型。

上述所述的石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個原子層厚度的準二維材料，所以又叫做單原子層石墨，是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。

本發明在金屬鎳中加入了石墨烯，在降低了電熱線電阻的情況下，未改變其發熱效率，增強其導電導熱效率，使得在減小使用電壓的情況下，仍能到達其額定電流，使得發熱線到達其發熱溫度，因此實現了發熱線在使用時的低電壓和低能耗，如：原先的金屬鎳制造的發熱線需要使用220V5A的電壓電流才能發熱效果，在電阻降低的情況下，只需使用24V或36V的低電壓，即可使發熱線達到5A的電流，實現發熱效果。

下面所述是本發熱線的一些具體實施例：

實施例1：

所述石墨烯發熱線的成分組成按質量百分比包括90.9％的金屬鎳和9.1％的石墨烯，即每公斤金屬鎳中加入100g的石墨烯，此時發熱線當線徑為10mm時，每米的電阻值為0.01Ω。

實施例2：

所述石墨烯發熱線的成分組成按質量百分比包括95.24％的金屬鎳和4.76％的石墨烯，即每公斤金屬鎳中加入50g的石墨烯，此時發熱線當線徑為10mm時，每米的電阻值為0.05Ω。

實施例3：

所述石墨烯發熱線的成分組成按質量百分比包括99％的金屬鎳和1％的石墨烯，即每公斤金屬鎳中加入10g的石墨烯，此時發熱線當線徑為10mm時，每米的電阻值為0.1Ω。

實施例4：

所述石墨烯發熱線的成分組成按質量百分比包括99.9％的金屬鎳和0.1％的石墨烯，即每公斤金屬鎳中加入1g的石墨烯，此時發熱線當線徑為10mm時，每米的電阻值為1Ω。

以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。