石墨烯高温电热膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种石墨烯高温电热膜及其制备方法，其中的制备方法包括：将含有数层片状结构的石墨烯的石墨烯混合液净化干燥；称取一定量的纯净石墨烯溶解于去离子水中并超声分散配置成石墨烯分散液；将云母粉加入石墨烯分散液中然后研磨得到粒径在20

【技术实现步骤摘要】
石墨烯高温电热膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于石墨烯高温电热膜
，具体涉及一种石墨烯高温电热膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，市场上出现的石墨烯高温电加热膜(也称石墨烯高温电热膜)，一般都是用耐高温的有机硅树脂作为粘黏剂、高沸点的有机溶剂作为分散助剂、石墨烯作为导电填料制备的高温电热膜，由于有机溶剂的残留和有机硅树脂本身在高于250℃高温状态衰减分解，导致高温电热膜使用寿命短且很难在300℃高温状态稳定发热。为了保证石墨烯电热膜在300℃稳定发热并且延长电热膜的使用寿命，一种耐高温的石墨烯载体就显得十分重要。基于前述现有技术中的不足，提出本专利技术。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种石墨烯高温电热膜及其制备方法，以克服现有技术中的石墨烯高温电热膜使用寿命短且很难在300℃高温状态稳定发热的不足。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种石墨烯高温电热膜的制备方法，包括如下步骤：
[0005]S100，准备石墨烯混合液，所述石墨烯混合液中的石墨烯为数层片状结构；
[0006]S200，将所述石墨烯混合液净化干燥形成纯净的石墨烯；
[0007]S300，称取第一质量的所述石墨烯溶解于去离子水中并超声分散配置成目标浓度的石墨烯分散液；
[0008]S400，将第二质量的云母粉加入所述石墨烯分散液中，以使所述石墨烯插层至所述云母粉的片层之间，然后研磨得到粒径在20μm
‑
50μm的复合导电浆料；
[0009]S500，涂布所述复合导电浆料并烘干获得具有第一厚度的高方阻石墨烯膜；
[0010]S600，将所述高方阻石墨烯膜经过压延、低温退火处理形成具有第二厚度的低方阻石墨烯膜；
[0011]S700，加装电极至所述低方阻石墨烯膜制成石墨烯电热膜。
[0012]在一些实施方式中，所述步骤S100具体包括：
[0013]S110，将石墨纸作为正极，98wt％浓硫酸作为电解液，在恒电流条件下使所述石墨纸插层膨胀；
[0014]S120，将插层膨胀后的所述石墨纸作为正极，预设浓度的硫酸作为电解液，在目标温度和恒电压条件下使所述石墨纸完全剥离，获得所述数层片状结构的石墨烯的所述石墨烯混合液。
[0015]在一些实施方式中，
[0016]所述步骤S110中的恒电流条件为：0.1A
‑
0.5A，30min
‑
1h；
[0017]在一些实施方式中，
[0018]所述步骤S120中的预设浓度为20wt％
‑
60wt％；和，
[0019]所述步骤S120中的目标温度为50
‑
80℃；恒电压条件为：5V
‑
10V，5h
‑
8h。
[0020]在一些实施方式中，所述步骤S200中，将所述石墨烯混合液净化干燥形成纯净的石墨烯具体包括：
[0021]将所述石墨烯混合液过滤，之后去离子水洗涤，之后自然干燥。
[0022]在一些实施方式中，
[0023]所述步骤S300中，超声条件为：350W
‑
500W，1h
‑
3h。
[0024]在一些实施方式中，
[0025]所述步骤S400中，所述云母粉为200目
‑
300目，所述复合导电浆料中云母粉含量为5％
‑
15％；和/或，
[0026]所述步骤S500中，所述复合导电浆料的烘干温度为80℃
‑
100℃。
[0027]在一些实施方式中，
[0028]所述第一厚度为50
‑
200μm；所述第二厚度为20
‑
100μm。
[0029]在一些实施方式中，
[0030]所述步骤S600中，低温退火处理的温度为200℃
‑
300℃。
[0031]本专利技术还提供一种石墨烯高温电热膜，采用上述的石墨烯高温电热膜的制备方法制备形成。
[0032]本专利技术提供的一种石墨烯高温电热膜及其制备方法，云母粉以其优异的耐高温特性能在300℃高温下长期稳定存在，其具有片层结构能够被作为插装载体，当其与石墨烯分散液溶解时，云母粉吸水膨胀与石墨烯分散液中具有的多层片状的石墨烯形成插层效果，这种插层效果有利于石墨烯在高温载体中的分散，进而使其高温电热膜的发热更加均匀，本专利技术的技术方案，具有多层片状石墨烯的石墨烯分散液与具有片层结构的云母粉浆料混合，经研磨制浆、涂布成膜，然后经过低温退火，加装电极制备出的高温电热膜在5V
‑
12V电压下，发热温度达到300℃及以上，并且在此温度下工作5000h，温度衰减率低于10％，且表面发热温度均匀，表现出良好的高温循环发热稳定性。
附图说明
[0033]图1为本专利技术一种实施例的石墨烯高温电热膜的制备方法的步骤图。
具体实施方式
[0034]参见图1所示，根据本专利技术的实施例，提供一种石墨烯高温电热膜的制备方法，包括如下步骤：
[0035]S100，准备石墨烯混合液，石墨烯混合液中的石墨烯为数层片状结构；
[0036]S200，将石墨烯混合液净化干燥形成纯净的石墨烯；
[0037]S300，称取第一质量的石墨烯溶解于去离子水中并超声分散配置成目标浓度的石墨烯分散液；
[0038]S400，将第二质量的云母粉加入石墨烯分散液中，此时云母粉吸水膨胀，云母粉片层间的空隙增大，从而使石墨烯插层至云母粉的片层之间，然后研磨得到粒径在20μm
‑
50μm
的复合导电浆料；
[0039]S500，涂布复合导电浆料并烘干获得具有第一厚度的高方阻石墨烯膜；
[0040]S600，将高方阻石墨烯膜经过压延、低温退火处理形成具有第二厚度的低方阻石墨烯膜；
[0041]S700，加装电极至低方阻石墨烯膜制成石墨烯电热膜。
[0042]该技术方案中，云母粉以其优异的耐高温特性能在300℃高温下长期稳定存在，其具有片层结构能够被作为插装载体，当其与石墨烯分散液溶解时，云母粉吸水膨胀与石墨烯分散液中具有的多层片状的石墨烯形成插层效果，这种插层效果有利于石墨烯在高温载体(也即云母粉)中的分散，进而使其高温电热膜的发热更加均匀，本专利技术的技术方案，具有多层片状石墨烯的石墨烯分散液与具有片层结构的云母粉浆料混合，经研磨制浆、涂布成膜，然后经过低温退火，加装电极制备出的高温电热膜在5V
‑
12V电压下，发热温度达到300℃及以上，并且在此温度下工作5000h，温度衰减率低于10％，且表面发热温度均匀，表现出良好的高温循环发热稳定性。
[0043]在一些实施方式中，步骤S100具体包括：
[0044]S110，将石墨纸作为正极，98wt％浓硫酸作为电解液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯高温电热膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S100，准备石墨烯混合液，所述石墨烯混合液中的石墨烯为数层片状结构；S200，将所述石墨烯混合液净化干燥形成纯净的石墨烯；S300，称取第一质量的所述石墨烯溶解于去离子水中并超声分散配置成目标浓度的石墨烯分散液；S400，将第二质量的云母粉加入所述石墨烯分散液中，以使所述石墨烯插层至所述云母粉的片层之间，然后研磨得到粒径在20μm
‑
50μm的复合导电浆料；S500，涂布所述复合导电浆料并烘干获得具有第一厚度的高方阻石墨烯膜；S600，将所述高方阻石墨烯膜经过压延、低温退火处理形成具有第二厚度的低方阻石墨烯膜；S700，加装电极至所述低方阻石墨烯膜制成石墨烯电热膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S100具体包括：S110，将石墨纸作为正极，98wt％浓硫酸作为电解液，在恒电流条件下使所述石墨纸插层膨胀；S120，将插层膨胀后的所述石墨纸作为正极，预设浓度的硫酸作为电解液，在目标温度和恒电压条件下使所述石墨纸完全剥离，获得含有所述数层片状结构的石墨烯的所述石墨烯混合液。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S110中的恒电流条件为：0.1A
‑
0.5A，30min
‑
1h。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S120中的预设浓度为20wt％
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓梅，潘卓成，潘智军，周明，
申请(专利权)人：安徽宇航派蒙健康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：