[發(fā)明專利]一種24V的安全石墨烯電熱膜的生產(chǎn)工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011399230.1
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112469151B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳再濤;吳衛(wèi)華
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北暖季地暖科技股份有限公司
• 主分類號: H05B3/34
• 分類號: H05B3/34;H05B3/04;H05B3/10
• 代理公司: 武漢泰山北斗專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42250
• 代理人: 董佳佳

1.一種24V的安全石墨烯電熱膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：準(zhǔn)備材料

選擇聚脂薄膜作為基底材料，選擇氧化石墨烯、高表面活性炭和碳納米管材料作為核心材料，選擇銀漿、銅粉、錫粉和原料纖維作為導(dǎo)電材料，選擇銀金屬作為金屬載流條；

步驟二：制備石墨烯微晶顆粒

將氧化石墨烯和高表面活性炭相互包覆，放入加熱爐中，在真空狀態(tài)下加熱，同時(shí)加入碳納米管材料作為催化劑進(jìn)行沉積，得到氧化石墨烯、高表面活性炭和碳納米管催化劑混合材料，向混合材料中通入含炭氣源，得到石墨烯、高表面活性炭和碳納米管混合材料，再升溫，對混合材料高溫除雜，然后將混合材料導(dǎo)入研磨機(jī)進(jìn)行研磨，制成石墨烯微晶顆粒；

步驟三：制備發(fā)熱漿料

向石墨烯微晶顆粒中加入納米高分子材料、遠(yuǎn)紅外無機(jī)納米粉體，得到石墨烯顆粒混合材料，將石墨烯顆粒混合材料再次導(dǎo)入研磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行研磨，并將研磨后的粉體加入分散機(jī)內(nèi)進(jìn)行高速分散，接著將粉體導(dǎo)入攪拌桶，并加入樹脂、調(diào)節(jié)油和去離子水進(jìn)行充分混合，制得發(fā)熱漿料；

步驟四：制備導(dǎo)電漿料

將準(zhǔn)備好的原料纖維放在惰性氣體中，經(jīng)熱穩(wěn)定氧化、碳化及石墨化處理制成碳纖維，將碳纖維絲剪切成紊亂短纖維，放入銀漿中，同時(shí)加入銅粉和錫粉進(jìn)行攪拌，得到導(dǎo)電漿料；

步驟五：印刷成膜

使用印刷設(shè)備將導(dǎo)電漿料按照預(yù)設(shè)圖案進(jìn)行印刷，制作成為具有屏蔽電路的銀漿薄膜，然后，使用印刷設(shè)備將發(fā)熱漿料按照預(yù)先設(shè)計(jì)的導(dǎo)電電路圖印刷在具有屏蔽電路的薄膜的反面，接著將印刷后的材料移至烘干機(jī)內(nèi)，進(jìn)行定型和烘干，定型時(shí)將烘道溫度控制為70-90℃并不通風(fēng)，烘干時(shí)將烘道溫度設(shè)置為110-130℃并設(shè)置通風(fēng)，最終得到半成品薄膜；

步驟六：熱壓處理

先將聚脂薄膜的表面進(jìn)行吸附清潔處理，去除浮塵，再采用除靜電儀對聚脂薄膜的表面進(jìn)行消除靜電處理，接著采用電暈機(jī)對聚脂薄膜表面進(jìn)行電暈處理，然后將金屬載流條、半成品薄膜以及聚脂薄膜使用復(fù)合機(jī)進(jìn)行熱壓復(fù)合，其中，在半成品薄膜的兩面均熱壓聚脂薄膜，并在發(fā)熱漿料面和上層聚酯薄膜之間熱壓金屬載流條，金屬載流條輸送電流部位和銀漿薄膜接觸而不和發(fā)熱漿料接觸，同時(shí)，在下層聚脂薄膜和具有屏蔽電路的薄膜之間，再次熱壓金屬載流條，制作成為具有泄漏電流吸收層的電熱膜；

步驟七：接駁電源線

將步驟六制備的電熱膜按照要求使用冷壓端子進(jìn)行電源線的接駁，其中，下層聚脂薄膜和具有屏蔽電路的薄膜之間的金屬載流條連通接駁電源的零線，發(fā)熱漿料面和上層聚酯薄膜之間的金屬載流條分別接駁電源的零線和火線，最后，將接駁好電源的電熱膜放入預(yù)先制作完成的絕緣密封袋中，完成制備。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種24V的安全石墨烯電熱膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟一中，聚脂薄膜選擇熔點(diǎn)為150-260℃的薄膜，原料纖維選擇含炭量90％以上的纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種24V的安全石墨烯電熱膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟二中，在真空狀態(tài)下加熱至550℃-1100℃，加熱時(shí)長為9-15h，且步驟二中，升溫至1500-1700℃，升溫時(shí)長為4-6h，對混合材料高溫除雜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種24V的安全石墨烯電熱膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟三中，攪拌桶中，混合的轉(zhuǎn)速控制在900-1500r/min，混合的溫度控制為常溫，且步驟三中，樹脂為水溶性丙烯酸樹脂、丙烯酸丁酯、苯丙乳液和水性聚氨酯中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種24V的安全石墨烯電熱膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟四中，碳纖維選擇聚丙烯腈(PAN)基、瀝青基和粘膠基碳纖維中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種24V的安全石墨烯電熱膜的生產(chǎn)工藝，其特征在于：所述步驟五中，得到半成品薄膜后，對其進(jìn)行檢測，檢測其電阻，通過公式R＝(ρ/d)計(jì)算理論方阻R，其中ρ為半成品薄膜通電后的電阻率，d為半成品薄膜的厚度，計(jì)算方阻R后和所需規(guī)格進(jìn)行對比，確定半成品薄膜是否合格。