【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電發熱材料,特別是涉及一種耐高溫水性石墨烯電發熱涂料。
技術介紹
1、在現有技術中電發熱材料眾多,如電阻絲、碳纖維、半導體材料和其他碳晶材料等。其中,電阻絲和半導體電加熱材料的耐溫性較好,但是由于聚熱現象較顯著,加熱不均勻,在空氣中容易燒壞,多數碳纖維和碳晶材料電發熱材料,僅僅在低溫度加熱情況下才能使用。
2、石墨烯是一種超輕、超薄、超強和超大比表面積的準二維納米碳晶材料,面密度約0.77mg/m2,單層石墨烯的厚度約0.34nm,石墨烯的韌性極好,彈性模量為1.0tpa,微觀強度可達30gpa,是傳統鋼材的100多倍,理論比表面積為2630m2/g,而且具有非常高的導電、導熱性能,如:石墨烯的電阻率為2×10-6ω.cm、電子遷移率可達2×105cm2/v.s、在室溫下水平熱導率約為5×103w/m.k。單層石墨烯是柔性片狀的,透光率可達97.7%,具有高的熱穩定性、化學穩定性。近年,石墨烯電發熱膜,由于其發熱速度快、均勻面發熱、電熱轉換效率高、能夠在任意電壓下都良好發熱,而且輕便、使用壽命長以及具有一定的紅外理療與保健作用,因此,在煤礦、建筑、農業、汽車、電器以及醫療保健等多種領域中吸引了人們的廣泛關注。
3、關于石墨烯電發熱涂料的報道也眾多,但是,現有技術中的大部分石墨烯電致發熱涂料都利用有機溶劑并且以樹脂材料作為成膜劑,因此,不僅存在不環保問題,而且由于一般有機樹脂材料當溫度過高時容易變質,從而導致石墨烯電發熱膜被破壞或引起火災。現有技術中的石墨烯電發熱膜的耐溫程度都不高,一般都在低
技術實現思路
1、基于現有技術中存在的問題,本專利技術目的在于公開一種耐高溫水性石墨烯電發熱涂料。
2、為實現上述目的,本專利技術采用如下技術方案:
3、一種耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,包括:石墨烯粉末,粘接劑,填加劑,助粘分散劑和溶劑。
4、根據本專利技術的耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,其特征在于:所述石墨烯粉末為由超臨界co2射流空化法剝離制備的單層或少層石墨烯,其粒徑為20μm以下。
5、根據本專利技術的耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,其特征在于:所述填加劑為石墨、碳纖維或碳納米管中的任意一種或幾種,在所述耐高溫水性石墨烯電發熱涂料中所述石墨烯粉末和所述填加劑的比重為1∶0~2。
6、根據本專利技術的耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,其特征在于:所述助粘分散劑為聚乙烯吡咯烷酮k30,在所述耐高溫水性石墨烯電發熱涂料中所述石墨烯粉末和所述聚乙烯吡咯烷酮k30的比重為1∶0.5~3。
7、根據本專利技術的耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,其特征在于:所述溶劑為純水,在所述耐高溫水性石墨烯電發熱涂料中所述石墨烯粉末和所述純水的比重為1∶50~200。
8、根據本專利技術的耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,其特征在于:所述粘接劑為磷酸二氫鋁粉末,在所述耐高溫水性石墨烯電發熱涂料中所述石墨烯粉末和所述粘接劑的比重為1∶2~7。
9、根據本專利技術的耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,其特征在于:所述耐高溫水性石墨烯電發熱涂料的制備方法包括以下步驟:
10、(1)首先使用自制超臨界co2射流空化法剝離制備石墨烯裝置,以膨脹石墨為原料,制備高純度,高導電導熱性能的石墨烯粉末;
11、(2)在200份純水中加入2~12份聚乙烯吡咯烷酮k30,完全溶解之后,再加入4份由上述第(1)步獲得的石墨烯粉末,并且還加入4~8份填加劑,用高壓均質機攪拌或者超聲20~30min,獲得均勻分散的石墨烯分散液;
12、(3)在上述石墨烯分散液中,加入8~28份所述粘接劑,用磁力攪拌機攪拌使得所述粘接劑完全溶解,獲得所述耐高溫水性石墨烯電發熱涂料。
13、本專利技術的技術效果
14、根據本專利技術的技術方案,能夠提供一種耐高溫水性石墨烯電發熱涂料。該耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,綠色環保,制備工藝簡單,導電性能好,加工成本低,成膜之后電發熱功率密度可達23kw/m2,在空氣中耐熱溫度可以達到1000℃以上,因此,在石墨烯高溫加熱領域中具有非常大的市場前景。
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1.一種耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,包括:石墨烯粉末,粘接劑,填加劑,助粘分散劑和溶劑;
2.根據權利要求1所述的一種耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,其特征在于:所述耐高溫水性石墨烯電發熱涂料的制備方法包括以下步驟:
【技術特征摘要】
1.一種耐高溫水性石墨烯電發熱涂料,包括:石墨烯粉末,粘接劑,填加劑,助粘分散劑和溶劑;
2.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員:雷達,金良,孟根其其格,呼和木其爾,白紅英,才力干,周曉娟,劉明武,潘浩,何怨怨,王宇航,王勝,陳旭,李高歌,
申請(專利權)人:雷達,
類型:發明
國別省市:
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