[發明專利]一種碳基電熱膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201910173163.2
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109922548B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 常慧聰;賈怡
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: H05B3/34
• 分類號: H05B3/34
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張麗娜

1.一種碳基電熱膜，其特征在于：該碳基電熱膜的原料包括三維石墨烯和聚丙烯腈，三維石墨烯為骨架單元，聚丙烯腈填充在三維石墨烯的骨架中；

碳基電熱膜的厚度為10μm～500μm；

該碳基電熱膜的制備方法，步驟包括：

第一步，將氧化石墨烯和第一有機溶劑進行混合，并攪拌，攪拌均勻后得到均勻溶液，然后將得到的溶液在高壓反應釜中進行溶劑熱反應；

第二步，將第一步得到的產物和水進行溶劑交換，溶劑交換完成后進行冷凍干燥；

第三步，將第二步得到的產物在惰性氣氛或真空條件下進行加熱處理，得到三維多孔石墨烯骨架結構；

第四步，將聚丙烯腈和第二有機溶劑進行混合，并攪拌，得到溶液；

第五步，將第三步得到的三維多孔石墨烯骨架結構加入到第四步得到的溶液中，并干燥，得到石墨烯/聚丙烯腈復合材料；

第六步，將第五步得到的石墨烯/聚丙烯腈復合材料進行熱壓，得到石墨烯/聚丙烯腈復合材料薄膜；

第七步，將第六步得到的石墨烯/聚丙烯腈復合材料薄膜在管式爐中依次進行預氧化、碳化，得到碳基電熱膜；

所述的第一步中，第一有機溶劑為乙醇、丙酮、四氫呋喃或N,N-二甲基甲酰胺，氧化石墨烯的濃度為0.375～10mg/mL，溶劑熱反應溫度為130-250℃；

所述的第三步中，加熱處理溫度為200～1000℃，加熱處理時間為30-300min；

所述的第四步中，第二有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、碳酸乙烯酯、氮甲基吡咯烷酮中的一種或兩種以上按照任意比例混合；聚丙烯腈的分子量為5～20萬；

所述的第五步中，三維多孔石墨烯骨架結構和聚丙烯腈的質量比為10：10～90；

所述的第六步中，熱壓溫度為25～150℃，熱壓壓力為19～500Pa；

所述的第七步中，預氧化溫度為250～320℃，碳化溫度為800～3000℃。