[發(fā)明專利]一種基于石墨烯的高可靠性的發(fā)熱膜及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109275210B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設計）人: 王仲勛;徐鑫;姜浩;馬金鑫;史浩飛;張雪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶墨希科技有限公司
• 主分類號: H05B3/03
• 分類號: H05B3/03;H05B3/14;H05B3/34
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 黎昌莉

本發(fā)明公開了一種基于石墨烯的高可靠性的發(fā)熱膜及其制備方法，其通過在透明基底表面形成的附著膠層，即引入能夠與金屬漿料中的成型樹脂反應的活性組分，能夠顯著提高金屬漿料的附著力；同時，通過在石墨烯層上設置阻抗匹配層，從而有效提高石墨烯表面的導電性、穩(wěn)定性和表面極性，也降低接觸阻抗，提高電極附著力；進一步，通過設置粘結(jié)層作為石墨烯層和阻抗匹配層之間的中間介質(zhì)，以增強石墨烯層和阻抗匹配層之間的作用力，從而提高發(fā)熱膜的加工成品率和使用可靠性；并且通過對石墨烯復合進行刻蝕加工，使得電極層直接與附著膠層直接接觸，使得印刷漿料電極附著力增強，從而有效降低電極層從石墨烯薄膜表面脫落的概率，提高了發(fā)熱膜的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電熱技術(shù)領(lǐng)域，具有涉及一種基于石墨烯的高可靠性的發(fā)熱膜及其制備方法。

背景技術(shù)

CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)制備的石墨烯薄膜作為一種由單層碳原子構(gòu)成的蜂巢狀二維連續(xù)的透明導電材料，表面通過合理的電路設計，在外加電場的作用下，能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能，發(fā)射波長主要在5～15μm的遠紅外線，從而可制備主動發(fā)射紅外線的理療產(chǎn)品。

然而，通過CVD法制備的高品質(zhì)的石墨烯薄膜，其表面含氧極性基團極少，從而使得石墨烯薄膜宏觀上幾乎完全化學惰性，并且加工過程中，容易出現(xiàn)損傷；另外，無論是透明塑料基底，例如PET，還是石墨烯薄膜表面，對金屬漿料的附著力都很弱，因此，對印刷在其上的印刷電極作用力弱不足以支撐多次反復彎折而保持電極不脫落的情況，也即是說，當發(fā)熱膜受外力時，印刷電極極易從石墨烯表面/基底表面脫落，從而造成石墨烯發(fā)熱膜發(fā)熱不良或和功能喪失等問題，進而嚴重影響制成過程中的成品率。即使是小分子摻雜的CVD石墨烯，隨著時間的推移，也會逐漸失效，導電性下降，從而影響制成品的工作狀態(tài)使用可靠性，容易出現(xiàn)接觸不良和功能喪失等問題，從而嚴重影響產(chǎn)品使用穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于石墨烯的高可靠性的發(fā)熱膜及其制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于石墨烯的高可靠性的發(fā)熱膜，其包括自下而上依次層疊設置的透明基底、附著膠層、石墨烯復合層和電極層，其中，

所述石墨烯復合層包括石墨烯層，以及位于所述石墨烯層上的阻抗匹配層，且所述阻抗匹配層與所述石墨烯層相接觸；所述電極層的電極包括依次貫穿所述阻抗匹配層和石墨烯層的接觸部，以及位于所述接觸部頂部的搭接部，且所述接觸部與所述附著膠層相接觸，所述搭接部與所述阻抗匹配層相搭接。

其中，所述石墨烯層的表面具有連續(xù)的二維結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述石墨烯復合層還包括位于所述石墨烯層和所述阻抗匹配層之間的封裝粘結(jié)層，且所述封裝粘結(jié)層的厚度小于所述石墨烯層的二維結(jié)構(gòu)的最大高度，使得所述阻抗匹配層與所述石墨烯層相接觸。

其中，所述封裝粘結(jié)層為涂布在所述石墨烯層上的高分子成膜樹脂固化成膜而成，和/或，所述阻抗匹配層為涂布在所述封裝粘結(jié)層上的導電材料固化成膜而成。

其中，所述封裝粘結(jié)層的成膜厚度為100～2000nm；和/或，所述阻抗匹配層的成膜厚度為10～500nm。

其中，所述封裝粘結(jié)層的成膜厚度為200～500nm，和/或，所述阻抗匹配層的干膜厚度為50～200nm。

進一步地，所述電極的橫截面呈“T”字形。

本發(fā)明還提供了一種基于石墨烯的高可靠性的發(fā)熱膜的制備方法，其包括步驟：

S1，將CVD法制備的石墨烯薄膜復型轉(zhuǎn)移至透明基底上；

S2，在石墨烯薄膜表面涂布一層高分子成膜樹脂，并固化成膜得到封裝粘結(jié)層；