CN107124777A - 一种可调温碳晶发热板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可调温碳晶发热板，包括：第一树脂层上设有第一碳晶发热层，第一树脂层两端焊接有第一铜条，第一铜条被第一碳晶发热层覆盖；第二树脂层设于第一碳晶发热层上，第二树脂层上设有第二碳晶发热层，第二树脂层两端焊接有第二铜条，第二铜条被第二碳晶发热层覆盖；第三树脂层设于第二碳晶发热层上；第一树脂层两端的第一铜条上设有第一电源对，第二树脂层两端的第二铜条上设有第二电源对，第一电源对和第二电源对均与分线器连接；第一碳晶发热层和第二碳晶发热层所用发热浆料均由石墨、纳米竹炭粉、陶瓷发射剂、硅酸盐溶胶、TiO2溶胶、玻璃粉、分散剂、偶联剂、消泡剂和水组成；通过设置两个发热层，实现发热板发热能量调节。
Description
技术领域
本发明涉及发热板领域，更具体地，涉及一种可调温碳晶发热板。
背景技术
碳晶发热板是在微晶颗粒中加入远红外发射剂以及限温剂等，以特殊工艺与制备技术制作而成。适用于家庭采暖、办公楼采暖、学校宿舍办公楼、店面采暖、集中供暖辅助采暖、棋牌室、医院、宾馆、酒店、洗浴中心、花房大棚保温、仓库保温等。碳晶发热板作为一种新兴的采暖产品，环保并且保健，在我国南方地区得到很好的推广，但是现有的碳晶发热板均不可调温，不能实现不同的发热能量的变换，因此，有必要提供一种可调温的碳晶发热板。
发明内容
本发明的目的是提供一种可调温碳晶发热板，通过设置两个碳晶发热层，实现碳晶发热板的发热能量的调节。
为了实现上述目的，本发明提供一种可调温碳晶发热板，该发热板包括：第一树脂层，所述第一树脂层上设置有第一碳晶发热层，所述第一树脂层两端分别焊接有第一铜条，所述第一铜条被所述第一碳晶发热层覆盖；第二树脂层，所述第二树脂层设置于所述第一碳晶发热层上，所述第二树脂层上设置有第二碳晶发热层，所述第二树脂层两端分别焊接有第二铜条，所述第二铜条被所述第二碳晶发热层覆盖；第三树脂层，所述第三树脂层设置于所述第二碳晶发热层上；其中，所述第一树脂层两端的第一铜条上设置有第一电源对，所述第二树脂层两端的第二铜条上设置有第二电源对，所述第一电源对和所述第二电源对均与分线器连接；所述第一碳晶发热层和所述第二碳晶发热层所用的发热浆料均由石墨、纳米竹炭粉、陶瓷发射剂、硅酸盐溶胶、TiO2溶胶、玻璃粉、分散剂、偶联剂、消泡剂和水组成。
本发明提供的可调温碳晶发热板，通过设置第一碳晶发热层、第二碳晶发热层和分线器，实现对碳晶发热板的发热能量进行调节，使得使用者可以根据使用需求调节热量供应，节能环保。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种可调温碳晶发热板的示意图。
附图标记说明：
1、第三树脂层 2、第二碳晶发热层 3、第二铜条 4、第二电源对
5、第一电源对 6、第一铜条 7、第一碳晶发热层 8、第一树脂层 9、分线器 10、第二树脂层
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明提供一种可调温碳晶发热板，该发热板包括：第一树脂层，所述第一树脂层上设置有第一碳晶发热层，所述第一树脂层两端分别焊接有第一铜条，所述第一铜条被所述第一碳晶发热层覆盖；第二树脂层，所述第二树脂层设置于所述第一碳晶发热层上，所述第二树脂层上设置有第二碳晶发热层，所述第二树脂层两端分别焊接有第二铜条，所述第二铜条被所述第二碳晶发热层覆盖；第三树脂层，所述第三树脂层设置于所述第二碳晶发热层上；其中，所述第一树脂层两端的第一铜条上设置有第一电源对，所述第二树脂层两端的第二铜条上设置有第二电源对，所述第一电源对和所述第二电源对均与分线器连接；所述第一碳晶发热层和所述第二碳晶发热层所用的发热浆料均由石墨、纳米竹炭粉、陶瓷发射剂、硅酸盐溶胶、TiO2溶胶、玻璃粉、分散剂、偶联剂、消泡剂和水组成。
本发明通过连接所述分线器，控制所述第一碳晶发热层单独通电发热或者所述第二碳晶发热层单独通电发热，或者所述第一碳晶发热层和所述第二碳晶发热层同时通电发热。
本发明通过引入纳米竹炭粉，利用纳米竹炭粉和石墨的配合，改善了发热浆料的导电性；通过引入硅酸盐溶胶和二氧化钛溶胶做成膜载体提高了发热浆料的耐热性。
优选地，所述第一碳晶发热层和所述第二碳晶发热层所用的发热浆料的各组分含量包括，以质量份数计，石墨20-30份、纳米竹炭粉5-10份、陶瓷发射剂10-20份、硅酸盐溶胶30-35份、TiO2溶胶10-15份、玻璃粉5-10份、分散剂2-4份、偶联剂1-2份、消泡剂1-2份和水20-30份。
作为优选方案，所述偶联剂为硅烷偶联剂。用硅烷偶联剂处理粉料，可以改善粉料与树脂的浸润性，使得粉料易混合、无结团现象。
作为优选方案，所述消泡剂可以为乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
优选地，所述陶瓷发射剂为Al2O3和MnO2固相烧结制得，其中，Al2O3和MnO2的质量比为1:1-2。
优选地，所述固相烧结的烧结温度为800-1000℃，烧结时间为3-5h。
选用经过固相烧结处理的Al2O3和MnO2的混合物作为发射剂，使得所用的发热浆料具有很好的远红外波发射性，远红外发射率达到85％以上。
优选地，所述石墨的平均粒径为9000-12500目。
优选地，所述玻璃粉为低熔点玻璃粉，熔融温度为390-780℃。
所述低熔点玻璃粉的加入，可以很好的提供所用的发热浆料的阻燃性、绝缘性和抗刮性。
优选地，所述分散剂为多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂。
选用多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂可以使粉体的分散性更好，进而提高了发热浆料的导电性。
优选地，所述第一树脂层、所述第二树脂层和所述第三树脂层均为环氧板或者PET胶片。
优选地，所述第一电源对和所述第二电源对均包括阳极线和阴极线。
作为优选方案，本发明所用的发热浆料的制备方法为：
(1)将玻璃粉和偶联剂搅拌混合，然后在搅拌条件下加入石墨、纳米竹炭粉、陶瓷发射剂和分散剂进行混合；
(2)先将硅酸盐溶胶、TiO2溶胶和水混合均匀，在搅拌条件下，加入步骤(1)的混合后物料和消泡剂，进行混合。
作为优选方案，所述步骤(1)的搅拌速度为550-650转/分钟，搅拌温度为室温；所述步骤(2)的搅拌速度为600-700转/分钟，搅拌温度为60-80℃。
作为优选方案，本发明制备碳晶发热层所用的发热浆料所用各组分物质均可以通过商购获得。
以下通过实施例进一步说明：
以下实施例所用多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂购自潍坊恒海化学有限公司，型号为Dispersant9327。
实施例1
图1示出了根据本发明的一个实施例的一种可调温碳晶发热板的示意图。
如图1所示，本发明提供一种可调温碳晶发热板，该发热板包括：第一树脂层8，所述第一树脂层8上设置有第一碳晶发热层7，所述第一树脂层8两端分别焊接有第一铜条6，所述第一铜条6被所述第一碳晶发热层7覆盖；第二树脂层10，所述第二树脂层10设置于所述第一碳晶发热层7上，所述第二树脂层10上设置有第二碳晶发热层2，所述第二树脂层10两端分别焊接有第二铜条3，所述第二铜条3被所述第二碳晶发热层2覆盖；第三树脂层1，所述第三树脂层1设置于所述第二碳晶发热层2上；其中，所述第一树脂层8两端的第一铜条6上设置有第一电源对5，所述第二树脂层10两端的第二铜条3上设置有第二电源对4，所述第一电源对5和所述第二电源4对均与分线器9连接；其中，所述第一树脂层8、所述第二树脂层10和所述第三树脂层1均为环氧板；所述第一电源对5和所述第二电源对4均包括阳极线和阴极线；
所述第一碳晶发热层7和所述第二碳晶发热层2所用的发热浆料的具体配料包括：以质量份数计，石墨20份、纳米竹炭粉5份、陶瓷发射剂10份、硅酸盐溶胶30份、TiO2溶胶10份、低熔点玻璃粉5份、多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂2份、硅烷偶联剂1份、消泡剂1份和水20份，所述消泡剂为乳化硅油；其中，所述陶瓷发射剂为Al2O3和MnO2固相烧结制得，Al2O3和MnO2的质量比为1:1.5，所述固相烧结的烧结温度为900℃，烧结时间为4h；
所用的发热浆料的制备方法为：(1)将低熔点玻璃粉和硅烷偶联剂搅拌混合，然后在搅拌条件下加入石墨、纳米竹炭粉、陶瓷发射剂和多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂进行混合；(2)先将硅酸盐溶胶、TiO2溶胶和水混合均匀，在搅拌条件下，加入步骤(1)的混合后物料和消泡剂，进行混合；其中，所述步骤(1)的搅拌速度为600转/分钟，搅拌温度为室温；所述步骤(2)的搅拌速度为650转/分钟，搅拌温度为70℃。
实施例2
如图1所示，本实施的可调温碳晶发热板的具体结构和材质均与实施例1相同；
所述第一碳晶发热层7和所述第二碳晶发热层2所用的发热浆料的具体配料包括：以质量份数计，该浆料包括：石墨25份、纳米竹炭粉8份、陶瓷发射剂15份、硅酸盐溶胶33份、TiO2溶胶13份、低熔点玻璃粉8份、多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂3份、硅烷偶联剂1.5份、消泡剂1.5份和水25份，所述消泡剂为乳化硅油；其中，所述陶瓷发射剂为Al2O3和MnO2固相烧结制得，Al2O3和MnO2的质量比为1:1.5，所述固相烧结的烧结温度为900℃，烧结时间为4h；
所用的发热浆料的制备方法同实施例1。
实施例3
如图1所示，本实施的可调温碳晶发热板的具体结构和材质均与实施例1相同；
所述第一碳晶发热层7和所述第二碳晶发热层2所用的发热浆料的具体配料包括：以质量份数计，该浆料包括：石墨30份、纳米竹炭粉10份、陶瓷发射剂20份、硅酸盐溶胶35份、TiO2溶胶15份、低熔点玻璃粉10份、多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂4份、硅烷偶联剂2份、消泡剂2份和水30份，所述消泡剂为乳化硅油；其中，所述陶瓷发射剂为Al2O3和MnO2固相烧结制得，Al2O3和MnO2的质量比为1:1.5，所述固相烧结的烧结温度为900℃，烧结时间为4h；
所用的发热浆料的制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例的可调温碳晶发热板的具体结构和材质均与实施例1相同；
对比例1与实施例1的区别为：组分中未加入纳米竹炭粉，石墨为25份；本对比例所用的发热浆料的其他各组分及用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
本对比例的可调温碳晶发热板的具体结构和材质均与实施例1相同；
对比例2与实施例1的区别为：组分中未加入多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂，所用分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，用量2份；本对比例所用的发热浆料的其他各组分及用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
本对比例的可调温碳晶发热板的具体结构和材质均与实施例1相同；
对比例3与实施例1的区别为：陶瓷发射剂为MgO 10份；本对比例所用的发热浆料的其他各组分及用量和制备方法均与实施例1相同。
测试例1
将实施例1-实施例3和对比例1-对比例2的发热浆料涂覆于粘贴有铜片的环氧板上，其中，铜片与发热浆料接触，涂覆区域为4cm×6cm的长方形区域，厚度为3mm，然后放入120℃的烘箱中进行烘干，20分钟后取出，室温冷却后测试各发热浆料的电阻值，测试结果如表1；
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | |
| 电阻，Ω | 503 | 495 | 487 | 553 | 523 |
通过测试结果可知，本发明通过添加纳米竹炭粉，利用纳米竹炭粉和石墨的配合，改善了发热浆料的导电性；通过引入多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂，改善了粉体的分散性，进而改善了发热浆料的导电性。
测试例2
将实施例1-实施例3和对比例3的发热浆料在环氧板上涂覆一块面积和厚度均相同的长方形区域，然后放入120℃的烘箱中进行烘干，20分钟取出，自然冷却后进行法向光谱比辐射率的测试，通过测试，实施例1-实施例3在8-15微米的波段范围内，法向光谱比辐射率均达到85％以上，而对比例3在8-15微米的波段范围内，法向光谱比辐射率低于80％。
通过测试结果可知，本发明通过添加经过固相烧结处理的Al2O3和MnO2的混合物作为发射剂，使得发热浆料的远红外发射率达到85％以上。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (9)
1.一种可调温碳晶发热板，其特征在于，该发热板包括：
第一树脂层，所述第一树脂层上设置有第一碳晶发热层，所述第一树脂层两端分别焊接有第一铜条，所述第一铜条被所述第一碳晶发热层覆盖；
第二树脂层，所述第二树脂层设置于所述第一碳晶发热层上，所述第二树脂层上设置有第二碳晶发热层，所述第二树脂层两端分别焊接有第二铜条，所述第二铜条被所述第二碳晶发热层覆盖；
第三树脂层，所述第三树脂层设置于所述第二碳晶发热层上；
其中，所述第一树脂层两端的第一铜条上设置有第一电源对，所述第二树脂层两端的第二铜条上设置有第二电源对，所述第一电源对和所述第二电源对均与分线器连接；
所述第一碳晶发热层和所述第二碳晶发热层所用的发热浆料均由石墨、纳米竹炭粉、陶瓷发射剂、硅酸盐溶胶、TiO2溶胶、玻璃粉、分散剂、偶联剂、消泡剂和水组成。
2.根据权利要求1所述的可调温碳晶发热板，其中，所述第一碳晶发热层和所述第二碳晶发热层所用的发热浆料的各组分含量包括，以质量份数计，石墨20-30份、纳米竹炭粉5-10份、陶瓷发射剂10-20份、硅酸盐溶胶30-35份、TiO2溶胶10-15份、玻璃粉5-10份、分散剂2-4份、偶联剂1-2份、消泡剂1-2份和水20-30份。
3.根据权利要求1或2所述的可调温碳晶发热板，其中，所述陶瓷发射剂为Al2O3和MnO2固相烧结制得，其中，Al2O3和MnO2的质量比为1:1-2。
4.根据权利要求3所述的可调温碳晶发热板，其中，所述固相烧结的烧结温度为800-1000℃，烧结时间为3-5h。
5.根据权利要求1或2所述的可调温碳晶发热板，其中，所述石墨的平均粒径为9000-12500目。
6.根据权利要求1或2所述的可调温碳晶发热板，其中，所述玻璃粉为低熔点玻璃粉，熔融温度为390-780℃。
7.根据权利要求1或2所述的可调温碳晶发热板，其中，所述分散剂为多聚羧酸氨盐陶瓷分散剂。
8.根据权利要求1或2所述的可调温碳晶发热板，其中，所述第一树脂层、所述第二树脂层和所述第三树脂层均为环氧板或者PET胶片。
9.根据权利要求1或2所述的可调温碳晶发热板，其中，所述第一电源对和所述第二电源对均包括阳极线和阴极线。
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| CN107965836A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-04-27 | 无锡蓝晶电子科技有限公司 | 一种基于碳晶电子发热的发热画 |
| CN108006796A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-05-08 | 无锡蓝晶电子科技有限公司 | 一种温度可调碳晶发热画 |
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2017
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