一种石墨烯电加热布及其制造工艺制造技术

本发明专利技术提出一种石墨烯电加热布及其制造工艺，包括上基体布、下基体布、电源、过热保护模块、电子温控模块和供暖时间控制模块，所述上基体布包括基布、远红外辐射导电浆料层、石墨烯纳米材料层、电子级玻璃纤维纱层、改性聚丙烯腈纤维层和PTFE膜，所述上基体布和下基体布之间形成加热空间；本发明专利技术通过石墨烯纳米材料层在电源电的引发激励下石墨烯碳分子间的互相撞击和摩擦从而产生热能，生成大量的红外线辐射，红外线辐射通过远红外辐射导电浆料层辐散，能够实现大面积均匀、低温发热，远红外辐射功能可以使人倍感舒适，增进血液循环，通过过热保护模块、电子温控模块和供暖时间控制模块可以防止异常升温。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯电加热布及其制造工艺
本专利技术涉及石墨烯领域，尤其涉及一种石墨烯电加热布及其制造工艺。
技术介绍
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。现有市场上的电加热产品中，不同的电加热产品技术含量不同，也具有不同的特点和应用领域，众多电热取暖制品中大致分为几种类型，即金属电阻热丝、印刷油墨型、超金属片型、碳纤维型和功能性高分子电热型，油墨印刷型电热膜应现用于顶棚地板供暖，超薄金属片型主要用于电热画、防雾镜，碳纤维型主要用于大功率电热板、ptc聚合物有高中低发热体可用于不同场合等。以上几种电取暖制品中发热体在150-600度的温度都能够正常的工作，但是一旦有失控情况发生十分容易引起事故和火灾，安全性存在较大隐患，同时一些电加热布在折叠过程中很容易折损电热线路造成丧失电加热的功能性，一些电加热布还存在加热性能不稳定、泄漏电流大、发热不均匀、功率受限等缺点。因此，本专利技术提出一种石墨烯电加热布及其制造工艺，以解决现有技术中的不足之处。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术通过石墨烯纳米材料层在电源电的引发激励下，石墨烯碳分子团可以产生“布朗运动”，石墨烯碳分子间的互相撞击和摩擦从而产生热能，生成大量的红外线辐射，红外线辐射通过远红外辐射导电浆料层辐散，能够实现大面积均匀、低温发热，远红外辐射功能可以使人倍感舒适，增进血液循环，通过过热保护模块、电子温控模块和供暖时间控制模块可以防止异常升温，确保石墨烯电加热布安全使用，安全性高。本专利技术提出一种石墨烯电加热布，包括上基体布、下基体布、电源、过热保护模块、电子温控模块和供暖时间控制模块，所述上基体布包括基布、远红外辐射导电浆料层、石墨烯纳米材料层、电子级玻璃纤维纱层、改性聚丙烯腈纤维层和PTFE膜，所述基布下方设有远红外辐射导电浆料层，所述红外辐射导电浆料层下方设有石墨烯纳米材料层，所述基布上方设有电子级玻璃纤维纱层，所述子级玻璃纤维纱层上方设有改性聚丙烯腈纤维层，所述改性聚丙烯腈纤维层上方设有PTFE膜，所述上基体布下方对称设有下基体布，所述上基体布和下基体布结构相同，所述上基体布和下基体布之间形成加热空间，所述加热空间内设有电源，所述电源通过导线分别连接上基体布和下基体布，所述加热空间内设有过热保护模块、电子温控模块和供暖时间控制模块，所述过热保护模块、电子温控模块和供暖时间控制模块均连接电源。进一步改进在于：所述过热保护模块包括易熔体和控制开关，所述加热空间内设有易熔体和控制开关，所述易熔体连接控制开关，所述控制开关连接电源。进一步改进在于：所述电子温控模块包括全波整流稳压电源电路、功率变换单元、工作参数设定单元和温控单元，所述全波整流稳压电源电路连接电源，所述功率变换单元连接全波整流稳压电源电路，所述工作参数设定单元连接温控单元，所述温控单元通过导线分别连接上基体布和下基体布。进一步改进在于：所述供暖时间控制模块包括温度检测器、主控制芯片、输入单元、显示器、继电器和红外线接收器，所述温度检测器分别连接上基体布和下基体布，所述温度检测器、输入单元、显示器、继电器和红外线接收器均与主控制芯片连接，所述主控制芯片连接电源。进一步改进在于：所述基布、远红外辐射导电浆料层、石墨烯纳米材料层、电子级玻璃纤维纱层、改性聚丙烯腈纤维层和PTFE膜之间通过粘结剂粘结。一种石墨烯电加热布的制造工艺，包括以下步骤：步骤一：将石墨烯粉末、纳米碳纤维、纳米聚乙烯和树脂溶液进行混合搅拌，制成石墨烯纳米材料层，再将纳米氧化铝、氧化钛、二氧化钛和树脂溶液进行混合搅拌，制成远红外辐射导电浆料层；步骤二：将制备好的远红外辐射导电浆料层通过粘结剂粘结在基布上，再将石墨烯纳米材料层过粘结剂粘结在远红外辐射导电浆料层下方，然后采用静电吸附和浸渍压轧联合使用的方法将基布、石墨烯纳米材料层和远红外辐射导电浆料层三者粘结；步骤三：将电子级玻璃纤维纱层、改性聚丙烯腈纤维层和PTFE膜按照从下至上的顺序依次通过粘结剂粘结在基布上方，制成上基体布，同理按照制备上基体布方法制备出下基体布；步骤四：将电源、过热保护模块、电子温控模块和供暖时间控制模块粘结在下基体布上方；步骤五：将上基体布和下基体布进行合并粘结，制成石墨烯电加热布。进一步改进在于：所述步骤三中的电子级玻璃纤维纱层是由电子级玻璃纤维纱采用平纹组织织造的。进一步改进在于：所述步骤四中先将电源通过粘结剂粘结在下基体布上，再将过热保护模块的易熔体粘结在下基体布上方中间位置处，再将控制开关粘结在下基体布上，然后通过导线将易熔体与控制开关之间、控制开关与电源之间进行连接，再将电子温控模块的全波整流稳压电源电路、功率变换单元、工作参数设定单元和温控单元按照连接关系粘结在下基体布上，通过导线将全波整流稳压电源电路连接电源，并将温控单元通过导线分别连接上基体布和下基体布，最后将供暖时间控制模块的温度检测器、主控制芯片、输入单元、显示器、继电器和红外线接收器按照连接关系粘结在下基体布上，并通过导线将主控制芯片连接电源。进一步改进在于：所述步骤五中上基体布和下基体布进行合并粘结时，采用点粘结的方式用粘结剂进行粘结，粘结过程中需要避开加热空间内的所有元件设备。本专利技术的有益效果为：通过石墨烯纳米材料层在电源电的引发激励下，石墨烯碳分子团可以产生“布朗运动”，石墨烯碳分子间的互相撞击和摩擦从而产生热能，生成大量的红外线辐射，红外线辐射通过远红外辐射导电浆料层辐散，能够实现大面积均匀、低温发热，同时石墨烯碳分子团生成的红外线辐射热接近太阳光辐射，有利于人体健康的温热频谱带，易为人体所吸收，较强的远红外辐射功能可以使人倍感舒适，增进血液循环，对人体具有较好的保健作用，通过过热保护模块、电子温控模块和供暖时间控制模块可以防止异常升温，确保石墨烯电加热布安全使用，安全性高，通过电子级玻璃纤维纱层可以提高石墨烯电加热布的绝缘性能，通过改性聚丙烯腈纤维层以提高石墨烯电加热布的阻燃性，通过PTFE膜可以提高石墨烯电加热布的防水性，同时石墨烯电加热布的柔软高，可以随意折叠。附图说明图1为本专利技术结构剖视示意图。图2为本专利技术过热保护模块结构示意图。图3为本专利技术电子温控模块结构示意图。图4为本专利技术供暖时间控制模块结构示意图。其中：1-上基体布、2-下基体布、3-电源、4-过热保护模块、5-电子温控模块、6-供暖时间控制模块、7-远红外辐射导电浆料层、8-石墨烯纳米材料层、9-电子级玻璃纤维纱层、10-改性聚丙烯腈纤维层1、11-PTFE膜、12-加热空间、13-易熔体、14-控制开关、15-基布。具体实施方式为了使专利技术实现的技术手段、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。根据图1、2、3、4所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯电加热布，其特征在于：包括上基体布(1)、下基体布(2)、电源(3)、过热保护模块(4)、电子温控模块(5)和供暖时间控制模块(6)，所述上基体布(1)包括基布(15)、远红外辐射导电浆料层(7)、石墨烯纳米材料层(8)、电子级玻璃纤维纱层(9)、改性聚丙烯腈纤维层(10)和PTFE膜(11)，所述基布(6)下方设有远红外辐射导电浆料层(7)，所述红外辐射导电浆料层(7)下方设有石墨烯纳米材料层(8)，所述基布(6)上方设有电子级玻璃纤维纱层(9)，所述子级玻璃纤维纱层(9)上方设有改性聚丙烯腈纤维层(10)，所述改性聚丙烯腈纤维层(10)上方设有PTFE膜(11)，所述上基体布(1)下方对称设有下基体布(2)，所述上基体布(1)和下基体布(2)结构相同，所述上基体布(1)和下基体布(2)之间形成加热空间(12)，所述加热空间(12)内设有电源(3)，所述电源通(3)过导线分别连接上基体布(1)和下基体布(2)，所述加热空间(12)内设有过热保护模块(4)、电子温控模块(5)和供暖时间控制模块(6)，所述过热保护模块(4)、电子温控模块(5)和供暖时间控制模块(6)均连接电源(3)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯电加热布，其特征在于：包括上基体布(1)、下基体布(2)、电源(3)、过热保护模块(4)、电子温控模块(5)和供暖时间控制模块(6)，所述上基体布(1)包括基布(15)、远红外辐射导电浆料层(7)、石墨烯纳米材料层(8)、电子级玻璃纤维纱层(9)、改性聚丙烯腈纤维层(10)和PTFE膜(11)，所述基布(6)下方设有远红外辐射导电浆料层(7)，所述红外辐射导电浆料层(7)下方设有石墨烯纳米材料层(8)，所述基布(6)上方设有电子级玻璃纤维纱层(9)，所述子级玻璃纤维纱层(9)上方设有改性聚丙烯腈纤维层(10)，所述改性聚丙烯腈纤维层(10)上方设有PTFE膜(11)，所述上基体布(1)下方对称设有下基体布(2)，所述上基体布(1)和下基体布(2)结构相同，所述上基体布(1)和下基体布(2)之间形成加热空间(12)，所述加热空间(12)内设有电源(3)，所述电源通(3)过导线分别连接上基体布(1)和下基体布(2)，所述加热空间(12)内设有过热保护模块(4)、电子温控模块(5)和供暖时间控制模块(6)，所述过热保护模块(4)、电子温控模块(5)和供暖时间控制模块(6)均连接电源(3)。


2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电加热布，其特征在于：所述过热保护模块(4)包括易熔体(13)和控制开关(14)，所述加热空间(12)内设有易熔体(13)和控制开关(14)，所述易熔体(13)连接控制开关(14)，所述控制开关(14)连接电源(3)。


3.根据权利要求1所述的一种石墨烯电加热布，其特征在于：所述电子温控模块(5)包括全波整流稳压电源电路、功率变换单元、工作参数设定单元和温控单元，所述全波整流稳压电源电路连接电源(3)，所述功率变换单元连接全波整流稳压电源电路，所述工作参数设定单元连接温控单元，所述温控单元通过导线分别连接上基体布(1)和下基体布(2)。


4.根据权利要求1所述的一种石墨烯电加热布，其特征在于：所述供暖时间控制模块(6)包括温度检测器、主控制芯片、输入单元、显示器、继电器和红外线接收器，所述温度检测器分别连接上基体布(1)和下基体布(2)，所述温度检测器、输入单元、显示器、继电器和红外线接收器均与主控制芯片连接，所述主控制芯片连接电源(3)。


5.根据权利要求1所述的一种石墨烯电加热布，其特征在于：所述基布(6)、远红外辐射导电浆料层(7)、石墨烯纳米材料层(8)、电子级玻璃纤维纱层(9)、改性聚丙烯腈纤维层(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：河南墨特石墨烯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41