[實用新型]一種石墨烯發(fā)熱體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920416363.1
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN209897291U
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王士相
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江天運機電科技有限公司
• 主分類號: H05B3/20
• 分類號: H05B3/20;H05B3/03;H05B3/14
• 代理公司: 33304 杭州永航聯(lián)科專利代理有限公司
• 代理人: 江程鵬

本實用新型提供了一種石墨烯發(fā)熱體，屬于石墨烯技術(shù)領(lǐng)域。本石墨烯發(fā)熱體，其特征在于，包括發(fā)熱層和設(shè)置在發(fā)熱層上的兩個電極端子，兩個電極端子連通能夠與電源相連接的導(dǎo)線，且兩個電極端子與發(fā)熱層連接處均具有絕緣片，所述的發(fā)熱層包括絕緣薄膜和設(shè)置在絕緣薄膜兩側(cè)的石墨烯，發(fā)熱層的兩側(cè)分別設(shè)置有絕緣層一和絕緣層二，絕緣層一的外側(cè)設(shè)置有云母板一，絕緣層二的外側(cè)設(shè)置有云母板二，所述的云母板一和云母板二的外側(cè)設(shè)置有能夠?qū)⒃颇赴逡缓驮颇赴宥潭ㄔ谝黄鸬陌厳l。本實用新型通電后，電能通過發(fā)熱層轉(zhuǎn)化為熱能，從而實現(xiàn)對外部環(huán)境進(jìn)行供熱，以達(dá)到取暖或者烘干等效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于石墨烯技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)熱體，特別是一種石墨烯發(fā)熱體。

背景技術(shù)

石墨稀是近幾年來最受關(guān)注的一種材料之一，它是由單層的碳原子按照蜂窩結(jié)構(gòu)排列，是世界上厚度最小、質(zhì)量最輕、強度最大的物質(zhì)之一。同時，石墨烯也具備很好的熱學(xué)性能，研究發(fā)現(xiàn)，石墨稀是世界上熱導(dǎo)率最高的物質(zhì)，導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5000W/m·K，是普通金屬熱導(dǎo)率的50～100倍，且滲流閾值僅為0.2wt％，并且石墨稀的單層二維結(jié)構(gòu)容易在基體中形成導(dǎo)熱通道，是一種理想的提高熱導(dǎo)率的填充物。

石墨烯發(fā)熱材料是一種電能轉(zhuǎn)換成熱能的新型材料，不同于電熱管、發(fā)熱絲、微波發(fā)生器、電磁發(fā)生器以及光波輻射熱等發(fā)熱方式的又一種發(fā)熱材料，他可以通過導(dǎo)電方式將電能直接轉(zhuǎn)換成熱能，并且可以通過輻射和傳導(dǎo)的方式將熱能傳遞到空氣當(dāng)中。

石墨烯發(fā)熱材料在電熱基材中屬首創(chuàng)，以自身的電熱特性附著于任何載體上，可制成任何功率大小的發(fā)熱體，也可以適合各種電壓的交流和直流環(huán)境下使用。基本發(fā)熱體的制作工藝簡單，可以采取噴涂、印刷、膜片、粘接、涂覆和電鍍等方式進(jìn)行制作。

目前，我國北方采暖地區(qū)城鎮(zhèn)已基本形成以集中供暖為主，多種供暖方式為補充的格局，但還存在熱源供給不足、清潔熱源比重偏低、供暖能耗偏高等問題，不利于保障群眾的采暖需求和減少污染物排放。中國冬季北方溫度低，南方雖然溫度沒有北方低，但由于屋內(nèi)沒有暖氣，加上濕冷，人體感溫度也很低，取暖設(shè)備是這個季節(jié)中必備設(shè)備。在目前流行的產(chǎn)品中，電熱取暖器以其安全、方便、無污染和靈活性大等優(yōu)點為廣大消費者所接受，逐漸成為主流的取暖設(shè)備，而碳晶取暖器以其健康、制熱快、效率高的優(yōu)點，也獲得了部分消費者的青睞。

經(jīng)檢索，如中國專利文獻(xiàn)公開了一種石墨烯發(fā)熱板【專利號：ZL 201721707988.0；授權(quán)公告號：CN 207518876U】。這種石墨烯發(fā)熱板，以中間層膠片為載體，在中間層膠片的一側(cè)還印制有由石墨烯材料與油墨材料混合制成的石墨烯發(fā)熱層，該石墨烯發(fā)熱層由上發(fā)熱部和下發(fā)熱部組成，上發(fā)熱部中石墨烯材料的單位面積克重低于下發(fā)熱部中石墨烯材料的單位面積克重；在石墨烯發(fā)熱層上還設(shè)有形成電極的金屬載流層。這種石墨烯發(fā)熱板通過將石墨烯發(fā)熱層設(shè)置成上發(fā)熱部和下發(fā)熱部，使得上發(fā)熱部具有較之下發(fā)熱部更低的功率，結(jié)合“冷空氣重，暖空氣輕”的熱力學(xué)原理，下發(fā)熱部功率大，其制熱溫度更高，部分熱量上升對上發(fā)熱部的溫度進(jìn)行補充，使得發(fā)熱板整體的表面溫度更加均勻，同時具有安全可靠、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。

但是，上述的石墨烯發(fā)熱板存在石墨烯發(fā)熱層絕緣效果欠佳，易引發(fā)安全隱患，且石墨烯發(fā)熱板剛性度較低、散熱效果不良等問題。所以，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，還有待對現(xiàn)有技術(shù)中的石墨烯發(fā)熱板進(jìn)行改進(jìn)，不僅可以提高其絕緣性能，提高安全性能，還能夠保證石墨烯發(fā)熱板的剛性強度，同時散熱效果好。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種石墨烯發(fā)熱體，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是如何實現(xiàn)采用石墨烯進(jìn)行發(fā)熱，以實現(xiàn)供暖或者烘干。