CN110388686A - 一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，包括第一石墨烯发热玻璃、第一防护罩和防护散热板；所述下部供暖装置包括第二石墨烯发热玻璃、第二防护罩和导热绝缘板；所述第一石墨烯发热玻璃固定安装在第一防护罩内，所述防护散热板安装在第一防护罩口；所述第二石墨烯发热玻璃安装在第二防护罩内，所述导热绝缘板固定在第二防护罩口。石墨烯发热玻璃中产生的少量近红外线和中红外线，直接作用于防护散热板和导热绝缘板，防护散热板和导热绝缘板将近红外线和中红外线过滤再以远红外线的方式传递出来，减少了近红外线和中红外线直接作用到人体皮肤。远红外线穿透组织深度小于2mm，穿透皮肤组织在2mm左右是体感最舒服的，不会造成低温灼伤。

Description

一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌

技术领域

本发明属于电暖桌领域，具体涉及应用石墨烯发热玻璃的电暖桌。

背景技术

在冬天没有采用集体供暖或农村区域不适合集中供暖的区域，冬天取暖成为一个重要问题，大多采用电暖桌、空调、电风扇、小太阳等，电暖桌相比空调、电风扇、小太阳等节能环保，且空调在封装空间内会造成空气湿度降低，对于南方人来说，空气温度降低会引起皮肤干裂、鼻孔出血等症状，因此，电暖桌或“小太阳”成为南方家族冬天取暖的重要设备，传统的电暖桌和小太阳都是通过加热丝通电后发热，因此，发热的均匀度很难保证，且功率都比较大，基本都是1KW以上，也很容易造成火灾等危险。

玻璃是一种历史悠久、用途广泛的无定形硅酸盐材料，而石墨烯则是近年来发现的仅由碳原子组成的二维层状材料。石墨烯具有超高的机械强度、导电性、导热性和透明性，恰好与传统的玻璃形成互补。将石墨烯与玻璃结合在一起，在保持透明性的基础上，同时赋予普通玻璃导电性、导热性和表面疏水性，具有非常重要的实际意义和理论价值。

玻璃是热的不良导体，且有易碎性。当玻璃内外的温度相差太大时，由于膨胀率不一样导致玻璃内部应力不一致就会引发玻璃的开裂。解决玻璃由于受热不均而导致玻璃开裂非常有必要。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，单层石墨烯几乎是完全透明的，只吸收2.3％的光，同时石墨烯的导热系数高达5300W/m·K，比金刚石还要高。

目前有很多用石墨烯制备加热玻璃的技术：CN108558225A提供一种石墨烯玻璃及其制备工艺，按计量配比取石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石充分混合搅拌，高温加热，降温加入石墨烯、纯碱搅拌之后进行玻璃成形工作；成形为不同形状或不同用途的石墨烯玻璃。

该石墨烯玻璃制备工艺制得石墨烯玻璃具有较高的抗弯抗压抗击打性能，材质较软，韧性较高，不容易损坏；但是此方法制备的石墨烯玻璃中石墨烯容易引起团聚问题，石墨烯在玻璃中分布不均匀；导热也不均匀。

专利号为CN201711109005.8一种有机玻璃用增韧填料的制备方法的发明专利公开了一种有机玻璃用增韧填料的制备方法，包括如下步骤：(1)表面预处理、(2)一次改性处、(3)二次改性处理；此发明制备的填料粒子具有特殊结构能对有机玻璃起到增韧作用，改善有机玻璃的使用品质。

但是现有技术缺乏将石墨烯更好的应用在取暖桌以解决均热问题；另外现有发热玻璃制备工艺流程复杂，因此急需一种石墨烯发热玻璃以及具有石墨烯发热玻璃的电暖桌来满足目前的需求。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，包括电暖桌框架，安装于电暖桌内的上部供暖装置和下部供暖装置；所述上部供暖装置包括第一石墨烯发热玻璃、第一反射膜、第一防护罩和防护散热板；石墨烯发热玻璃经通电后发热，并以远红外线的形式释放，红外线可分为三部分近红外线、中红外线、远红外线。其中：

近红外线，波长为(0.75～1)～(2.5～3)μm之间；

中红外线，波长为(2.5～3)～(25～40)μm之间；

远红外线，波长为(25～40)～l500μm之间。

近红外线或称短波红外线穿入人体组织较深，约5～10mm；远红外线或称长波红外线多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2mm。而红外线穿透皮肤组织在2mm左右是体感最舒服的，不会造成低温灼伤。

所述下部供暖装置包括第二石墨烯发热玻璃、第二反射膜、第二防护罩和导热绝缘板；所述第一石墨烯发热玻璃固定安装在第一防护罩内，所述防护散热板安装在第一防护罩口；所述第二石墨烯发热玻璃安装在第二防护罩内，所述导热绝缘板固定在第二防护罩口。反射膜为Dike铝箔隔热膜，由铝箔贴面+聚乙烯薄膜+纤维编织物+金属涂膜通过胶压而成，具有卓越的隔热保温性能，可以反射掉93％以上的辐射热。导热绝缘板材料为导热硅胶片、金属氧化物陶瓷等。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述第一石墨烯发热玻璃与第一防护罩底部构成真空区，真空区由于没有传递介质，因此第一石墨烯发热玻璃只能朝玻璃罩口的方向辐射，减少能量的损耗，红外线主要表现为热能，将所产生的热能进行控制利用，实现节能；第一石墨烯发热玻璃与第一防护罩构成电暖桌上部发热体。所述第一反射膜安装在第一石墨烯发热玻璃朝第一防护罩底部一侧；所述第二石墨烯发热玻璃与第二防护罩底部构成真空区，所述第二反射膜安装在第二石墨烯发热玻璃朝第二防护罩底部一侧。第二石墨烯发热玻璃与第二防护罩构成电暖桌下部发热体。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述防护散热板与第一石墨烯发热玻璃距离至少大于2cm，防护散热板与第一石墨烯发热玻璃距离太近，第一石墨烯发热玻璃所产生的热量向防护散热板传递缓冲不足，易造成防护散热板过热。所述防护散热板上均匀设置有散热孔，所述散热孔直径为0.5mm～1.0mm；散热孔的直径接近或小于石墨烯发热玻璃通电后发热所产生的远红外线波长，因此远红外线经过散热孔时，产生衍射现象，由于传递介质没有发生变化，衍射后波长不变，或由于空气温度稍有差别，波长变化不大。所述相邻两散热孔的距离为散热孔的直径的3～5倍。相邻的两散热孔构成散热衍射栅，两散热孔的距离即为散热衍射栅间距。远红远线经散热孔衍射后，散热孔作为一个新的波源，经衍射后的远红远线分布更加均匀。在波长没有变化的情况下，远红外线更为分散，波源更多，取暖的体验感更好也更为舒适。

所述导热绝缘板与第二石墨烯发热玻璃距离至少大于2cm，导热绝缘板与第二石墨烯发热玻璃距离太近，第二石墨烯发热玻璃所产生的热量向导热绝缘板传递缓冲不足，易造成导热绝缘板过热。所述导热绝缘板上均匀设置有导热孔，所述导热孔直径为0.5mm～1.0mm；导热孔的直径接近或小于石墨烯发热玻璃通电后发热所产生的远红外线波长，因此远红外线经过导热孔时，产生衍射现象，由于传递介质没有发生变化，衍射后波长不变，或由于空气温度稍有差别，波长变化不大。所述相邻两导热孔的距离为导热孔的直径的3～5倍。相邻的两导热孔构成导热衍射栅，两散热孔的距离即为导热衍射栅间距。远红远线经散热孔衍射后，散热孔作为一个新的波源，经衍射后的远红远线分布更加均匀。在波长没有变化的情况下，远红外线更为分散，波源更多，取暖的体验感更好也更为舒适。

石墨烯玻璃所辐射的红外线经衍射后，红外线波呈倍数增加。

本发明还公开了一种石墨烯发热玻璃，包括以下重量份数的原料：玻璃粉末65～70份、石墨烯60～65份、超细氧化铝5～9份、硅烷偶联剂4～8份、水性丙烯酸树脂6～8份、丙二醇甲醚3～8份、消泡剂2～6份、分散剂3～9份、蒸馏水8～15份。

本发明还公开了一种石墨烯发热玻璃的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石墨烯60～65份与超细氧化铝5～9份加入重量为两者之和2倍的水中，分散均匀后研磨成导热浆料；

S2、将导热浆料加入蒸馏水8～15份中超声制得悬浊液；

S3、在玻璃粉末65～70份中加入硅烷偶联剂4～8份，密封超声处理25～80min，制得混合浆料；

S4、将步骤S2制得的悬浊液添加到混合浆料中搅拌25～60min，制得石墨烯发热玻璃复合溶液；

S5、在石墨烯发热玻璃复合溶液与水性丙烯酸树脂6～8份、丙二醇甲醚3～8份、消泡剂2～6份、分散剂3～9份混合分散均匀，制得混合溶液；

S6、将混合液体进行玻璃成形工作，通过压延法、离心浇铸法、烧结法，并快速降低混合液体的温度，制成石墨烯发热玻璃；

S7、在石墨烯发热玻璃上涂覆形成石墨烯透明导电薄膜；

S8、形成石墨烯透明导电薄膜的石墨烯发热玻璃热处理之后进行退火处理，完成制备。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S1中的水为自来水或蒸馏水。

所述步骤S7中在石墨烯发热玻璃上涂覆形成石墨烯透明导电薄膜的制备步骤如下：

在石墨烯发热玻璃上表面涂覆前驱液，形成中间膜层，前驱液采用有机物葡萄糖和聚醚酰亚胺混合物，在中间膜层上涂覆石墨烯分散液，形成石墨烯透明导电薄膜。

所述步骤S8中热处理温度110～700℃，热处理时间5～10分钟。

所述石墨烯采用呈片层状的石墨烯；超细氧化铝采用目数为900～4500目的球形导热超细氧化铝。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将改性处理后的玻璃粉末与氧化石墨烯反应，热还原后得到呈片层状的石墨烯均匀分布于玻璃内部，有效解决石墨烯团聚问题，保证石墨烯均匀分布；通过偶联剂增强石墨烯与玻璃间的强度；石墨烯的添加有效提高玻璃的断裂韧性和强度；采用片状石墨烯和球形导热超细氧化铝颗粒，球形超细氧化铝颗粒能起到支撑石墨烯的作用，石墨烯将球形超细氧化铝连接起来，使玻璃导热均匀；在石墨烯发热玻璃上涂覆形成石墨烯透明导电薄膜，能够提高石墨烯与玻璃的结合力，具有很好的光学、电学性能，完全可应用于取暖桌。

2、石墨烯发热玻璃通电产生热量后，以远红外线的方式传递能量，相比金属电阻丝或金属陶瓷电阻丝通电发热，本发明产生的远红外线取暖更加舒服，近红外线或称短波红外线穿入人体组织较深，约5～10mm；远红外线或称长波红外线多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2mm。而红外线穿透皮肤组织在2mm左右是体感最舒服的，不会造成低温灼伤。

3、石墨烯发热玻璃产生远红外线后，设置防护散热板和导热绝缘板对石墨烯发热玻璃进行防护，避免取暖时直接接触到石墨烯发热玻璃，防护散热板和导热绝缘板上均匀设置散热孔和导热孔，散热孔和导热孔直径大小接近或小于远红外线的波长，远红外线通过散热孔和导热孔时产生衍射现象，散热孔和导热孔作为新的波源，将热量更加均匀的辐射出来，由于传递介质都是空气，因此波长也不会发生变化，更好的保证取暖的舒适度。石墨烯发热玻璃中产生的少量近红外线和中红外线，直接作用于防护散热板和导热绝缘板，防护散热板和导热绝缘板将近红外线和中红外线过滤再以远红外线的方式传递出来，减少了近红外线和中红外线直接作用到人体皮肤。

4、本发明的取暖桌即开即热，不使用时断开电源即可，石墨烯发热玻璃与防护罩的构成的真空区间，反射膜安装在石墨烯发热玻璃朝防护罩底部一侧，反射膜将红外线朝防护罩口方向导向性的反射，减少了能量损耗，实现节能的目的。本发明的取暖功效较小太阳取暖器节能70％。本发明无需暖风，减少体表的水份流失，避免了由于空气干燥皮肤表面水份流失而龟裂。

5、石墨烯发热玻璃经通电后，产热相对均匀，石墨烯发热玻璃受热后向外辐射红外线，防护散热板和导热绝缘板将近红外线和中红外线过滤，远红外线产生衍射现象，散热孔和导热孔作为新的波源，进一步将石墨烯发热玻璃所产生红外线均化，使受热更加均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的防护散热板工作原理简单示意图。

附图标记：1、第一防护罩；2、第一石墨烯发热玻璃；3、防护散热板；4、第二防护罩；5、第二石墨烯发热玻璃；6、导热绝缘板；7、第一反射膜；8、第二反射膜。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1-2所示，一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，包括电暖桌框架，安装于电暖桌内的上部供暖装置和下部供暖装置；上部供暖装置包括第一石墨烯发热玻璃2、第一反射膜7、第一防护罩1和防护散热板3；下部供暖装置包括第二石墨烯发热玻璃5、第二反射膜8、第二防护罩4和导热绝缘板6；第一石墨烯发热玻璃2固定安装在第一防护罩1内并与第一防护罩1底部构成真空区，第一反射膜7安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第一防护罩1底部一侧，防护散热板3安装在第一防护罩1口；第二石墨烯发热玻璃5安装在第二防护罩4内并与第二防护罩4底部构成真空区，第二反射膜8安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第二防护罩4底部一侧，导热绝缘板6固定在第二防护罩4口。

防护散热板3与第一石墨烯发热玻璃2距离至少大于2cm，防护散热板3上均匀设置有散热孔，散热孔直径为0.5mm～1.0mm；相邻两散热孔的距离为散热孔的直径的3～5倍。

导热绝缘板6与第二石墨烯发热玻璃5距离至少大于2cm，导热绝缘板6上均匀设置有导热孔，导热孔直径为0.5mm～1.0mm；相邻两散热孔的距离为导热孔的直径的3～5倍。

一种石墨烯发热玻璃，由以下重量份数的原料组成：玻璃粉末65～70份、石墨烯60～65份、超细氧化铝5～9份、硅烷偶联剂4～8份、水性丙烯酸树脂6～8份、丙二醇甲醚3～8份、消泡剂2～6份、分散剂3～9份、蒸馏水8～15份。

所述石墨烯采用呈片层状的石墨烯；超细氧化铝采用目数为900～4500目的球形导热超细氧化铝。

实施例1：

一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，包括电暖桌框架，安装于电暖桌内的上部供暖装置和下部供暖装置；上部供暖装置包括第一石墨烯发热玻璃2、第一反射膜7、第一防护罩1和防护散热板3；下部供暖装置包括第二石墨烯发热玻璃5、第二反射膜8、第二防护罩4和导热绝缘板6；第一石墨烯发热玻璃2固定安装在第一防护罩1内并与第一防护罩1底部构成真空区，第一反射膜7安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第一防护罩1底部一侧，防护散热板3安装在第一防护罩1口；第二石墨烯发热玻璃5安装在第二防护罩4内并与第二防护罩4底部构成真空区，第二反射膜8安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第二防护罩4底部一侧，导热绝缘板6固定在第二防护罩4口。

防护散热板3与第一石墨烯发热玻璃2距离为2cm，防护散热板3上均匀设置有散热孔，散热孔直径为0.5mm；相邻两散热孔的距离为散热孔的直径的3倍。

导热绝缘板6与第二石墨烯发热玻璃5距离为2cm，导热绝缘板6上均匀设置有导热孔，导热孔直径为0.5mm；相邻两散热孔的距离为导热孔的直径的3倍。

一种石墨烯发热玻璃的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石墨烯60份与超细氧化铝5份加入130份的自来水中，分散均匀后研磨成导热浆料；

S2、将导热浆料加入蒸馏水8份中超声制得悬浊液；

S3、在玻璃粉末65份中加入硅烷偶联剂4份，密封超声处理25min，制得混合浆料；

S4、将步骤S2制得的悬浊液添加到混合浆料中搅拌25min，制得石墨烯发热玻璃复合溶液；

S5、在石墨烯发热玻璃复合溶液与水性丙烯酸树脂6份、丙二醇甲醚3份、消泡剂2份、分散剂3份混合分散均匀，制得混合溶液；

S6、将混合液体进行玻璃成形工作，通过压延法、离心浇铸法、烧结法，并快速降低混合液体的温度，制成石墨烯发热玻璃；

S7、在石墨烯发热玻璃上表面涂覆前驱液，形成中间膜层，前驱液采用有机物葡萄糖和聚醚酰亚胺混合物，在中间膜层上涂覆石墨烯分散液，形成石墨烯透明导电薄膜；

S8、形成石墨烯透明导电薄膜的石墨烯发热玻璃热处理，热处理温度110℃，热处理时间5分钟，之后进行退火处理，完成制备。

实施例2：

一种基于石墨烯发热玻璃应用红外线衍射的电暖桌，包括电暖桌框架，安装于电暖桌内的上部供暖装置和下部供暖装置；上部供暖装置包括第一石墨烯发热玻璃2、第一反射膜7、第一防护罩1和防护散热板3；下部供暖装置包括第二石墨烯发热玻璃5、第二反射膜8、第二防护罩4和导热绝缘板6；第一石墨烯发热玻璃2固定安装在第一防护罩1内并与第一防护罩1底部构成真空区，第一反射膜7安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第一防护罩1底部一侧，防护散热板3安装在第一防护罩1口；第二石墨烯发热玻璃5安装在第二防护罩4内并与第二防护罩4底部构成真空区，第二反射膜8安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第二防护罩4底部一侧，导热绝缘板6固定在第二防护罩4口。

防护散热板3与第一石墨烯发热玻璃2距离为3cm，防护散热板3上均匀设置有散热孔，散热孔直径为0.6mm；相邻两散热孔的距离为散热孔的直径的4倍。

导热绝缘板6与第二石墨烯发热玻璃5距离为3cm，导热绝缘板6上均匀设置有导热孔，导热孔直径为0.7mm；相邻两散热孔的距离为导热孔的直径的4倍。

一种石墨烯发热玻璃的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石墨烯63份与超细氧化铝5份加入136份的蒸馏水中，分散均匀后研磨成导热浆料；

S2、将导热浆料加入蒸馏水15份中超声制得悬浊液；

S3、在玻璃粉末70份中加入硅烷偶联剂6份，密封超声处理40min，制得混合浆料；

S4、将步骤S2制得的悬浊液添加到混合浆料中搅拌40min，制得石墨烯发热玻璃复合溶液；

S5、在石墨烯发热玻璃复合溶液与水性丙烯酸树脂7份、丙二醇甲醚4份、消泡剂4份、分散剂7份混合分散均匀，制得混合溶液；

S6、将混合液体进行玻璃成形工作，通过压延法、离心浇铸法、烧结法，并快速降低混合液体的温度，制成石墨烯发热玻璃；

S7、在石墨烯发热玻璃上表面涂覆前驱液，形成中间膜层，前驱液采用有机物葡萄糖和聚醚酰亚胺混合物，在中间膜层上涂覆石墨烯分散液，形成石墨烯透明导电薄膜；

S8、形成石墨烯透明导电薄膜的石墨烯发热玻璃热处理，热处理温度400℃，热处理时间8分钟，之后进行退火处理，完成制备。

实施例3：

一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，包括电暖桌框架，安装于电暖桌内的上部供暖装置和下部供暖装置；上部供暖装置包括第一石墨烯发热玻璃2、第一反射膜7、第一防护罩1和防护散热板3；下部供暖装置包括第二石墨烯发热玻璃5、第二反射膜8、第二防护罩4和导热绝缘板6；第一石墨烯发热玻璃2固定安装在第一防护罩1内并与第一防护罩1底部构成真空区，第一反射膜7安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第一防护罩1底部一侧，防护散热板3安装在第一防护罩1口；第二石墨烯发热玻璃5安装在第二防护罩4内并与第二防护罩4底部构成真空区，第二反射膜8安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第二防护罩4底部一侧，导热绝缘板6固定在第二防护罩4口。

防护散热板3与第一石墨烯发热玻璃2距离为5cm，防护散热板3上均匀设置有散热孔，散热孔直径为1.0mm；相邻两散热孔的距离为散热孔的直径的5倍。

导热绝缘板6与第二石墨烯发热玻璃5距离为5cm，导热绝缘板6上均匀设置有导热孔，导热孔直径为1.0mm；相邻两散热孔的距离为导热孔的直径的5倍。

一种石墨烯发热玻璃的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石墨烯65份与超细氧化铝9份加入148份的自来水中，分散均匀后研磨成导热浆料；

S2、将导热浆料加入蒸馏水15份中超声制得悬浊液；

S3、在玻璃粉末70份中加入硅烷偶联剂8份，密封超声处理80min，制得混合浆料；

S4、将步骤S2制得的悬浊液添加到混合浆料中搅拌60min，制得石墨烯发热玻璃复合溶液；

S5、在石墨烯发热玻璃复合溶液与水性丙烯酸树脂8份、丙二醇甲醚8份、消泡剂6份、分散剂9份混合分散均匀，制得混合溶液；

S6、将混合液体进行玻璃成形工作，通过压延法、离心浇铸法、烧结法，并快速降低混合液体的温度，制成石墨烯发热玻璃；

S7、在石墨烯发热玻璃上表面涂覆前驱液，形成中间膜层，前驱液采用有机物葡萄糖和聚醚酰亚胺混合物，在中间膜层上涂覆石墨烯分散液，形成石墨烯透明导电薄膜；

S8、形成石墨烯透明导电薄膜的石墨烯发热玻璃热处理，热处理温度700℃，热处理时间10分钟，之后进行退火处理，完成制备。

实施例4：

一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，包括电暖桌框架，安装于电暖桌内的上部供暖装置和下部供暖装置；上部供暖装置包括第一石墨烯发热玻璃2、第一反射膜7、第一防护罩1和防护散热板3；下部供暖装置包括第二石墨烯发热玻璃5、第二反射膜8、第二防护罩4和导热绝缘板6；第一石墨烯发热玻璃2固定安装在第一防护罩1内并与第一防护罩1底部构成真空区，第一反射膜7安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第一防护罩1底部一侧，防护散热板3安装在第一防护罩1口；第二石墨烯发热玻璃5安装在第二防护罩4内并与第二防护罩4底部构成真空区，第二反射膜8安装在第一石墨烯发热玻璃2朝第二防护罩4底部一侧，导热绝缘板6固定在第二防护罩4口。

防护散热板3与第一石墨烯发热玻璃2距离为3cm，防护散热板3上均匀设置有散热孔，散热孔直径为0.7mm；相邻两散热孔的距离为散热孔的直径的3.5倍。

导热绝缘板6与第二石墨烯发热玻璃5距离为4cm，导热绝缘板6上均匀设置有导热孔，导热孔直径为0.8mm；相邻两散热孔的距离为导热孔的直径的4.2倍。

一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌的制备方法，包括以下步骤：

S1、将石墨烯63份与超细氧化铝8份加入142份的蒸馏水中，分散均匀后研磨成导热浆料；

S2、将导热浆料加入蒸馏水11份中超声制得悬浊液；

S3、在玻璃粉末69份中加入硅烷偶联剂6份，密封超声处理50min，制得混合浆料；

S4、将步骤S2制得的悬浊液添加到混合浆料中搅拌29min，制得石墨烯发热玻璃复合溶液；

S5、在石墨烯发热玻璃复合溶液与水性丙烯酸树脂7份、丙二醇甲醚6份、消泡剂5份、分散剂7份混合分散均匀，制得混合溶液；

S6、将混合液体进行玻璃成形工作，通过压延法、离心浇铸法、烧结法，并快速降低混合液体的温度，制成石墨烯发热玻璃；

S7、在石墨烯发热玻璃上表面涂覆前驱液，形成中间膜层，前驱液采用有机物葡萄糖和聚醚酰亚胺混合物，在中间膜层上涂覆石墨烯分散液，形成石墨烯透明导电薄膜；

S8、形成石墨烯透明导电薄膜的石墨烯发热玻璃热处理，热处理温度400℃，热处理时间7分钟，之后进行退火处理，完成制备。

对比例1：

如申请号为CN105534047A、申请名方便实用型取暖桌的中国发明专利，包括有桌柜主体10，该桌柜主体10具有桌面11，该桌柜主体10内对应桌面11下方位置设置有加热装置；其中，该加热装置包括有壳体和安装于壳体内的发热体21(例如发热丝、石英管或PTC热敏电阻等)和风机22，加热装置设置于桌面下方，该壳体上开设有贯通桌柜主体10外侧的暖风口37，其暖风口37优选设计于壳体的侧面和/或底面；以及，该桌柜主体10表面设置有用于控制前述加热装置工作状态的操作面板。

测试例：

对实施例3、4和对比例1制备得到的取暖桌进行性能测试，结果如表1所示。

表1实施例3、4和对比例1的取暖桌性能参数

能耗测试是在环境温度为4摄氏度的情况，将取暖桌置于相对封闭环境中，维持取暖桌内26摄氏度功率。

本发明将改性处理后的玻璃粉末与氧化石墨烯反应，热还原后得到呈片层状的石墨烯均匀分布于玻璃内部，有效解决石墨烯团聚问题，保证石墨烯均匀分布；通过偶联剂增强石墨烯与玻璃间的强度；石墨烯的添加有效提高玻璃的断裂韧性和强度；采用片状石墨烯和球形导热超细氧化铝颗粒，球形超细氧化铝颗粒能起到支撑石墨烯的作用，石墨烯将球形超细氧化铝连接起来，使玻璃导热均匀；在石墨烯发热玻璃上涂覆形成石墨烯透明导电薄膜，能够提高石墨烯与玻璃的结合力，具有很好的光学、电学性能。

本发明石墨烯发热玻璃应用于取暖桌上的玻璃桌面；增强取暖桌的石墨烯发热玻璃桌面强度，有效提高取暖桌的石墨烯发热玻璃桌面的断裂韧性和强度；采用片状石墨烯和球形导热超细氧化铝颗粒，球形超细氧化铝颗粒能起到支撑石墨烯的作用，石墨烯将球形超细氧化铝连接起来，使取暖桌的石墨烯发热玻璃桌面导热均匀，所辐射红外线也均匀，再经防护散板和导热绝缘板6过滤衍射，使得产生的红外线更加均匀，提升烤火的舒适感。

本发明中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，包括电暖桌框架，其特征在于：安装于电暖桌内的上部供暖装置和下部供暖装置；所述上部供暖装置包括第一石墨烯发热玻璃、第一反射膜、第一防护罩和防护散热板；所述下部供暖装置包括第二石墨烯发热玻璃、第二反射膜、第二防护罩和导热绝缘板；所述第一石墨烯发热玻璃固定安装在第一防护罩内，所述防护散热板安装在第一防护罩口；所述第二石墨烯发热玻璃安装在第二防护罩内，所述导热绝缘板固定在第二防护罩口。

2.根据权利要求1所述的应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，其特征在于：所述第一石墨烯发热玻璃与第一防护罩底部构成真空区，所述第一反射膜安装在第一石墨烯发热玻璃朝第一防护罩底部一侧；所述第二石墨烯发热玻璃与第二防护罩底部构成真空区，所述第二反射膜安装在第二石墨烯发热玻璃朝第二防护罩底部一侧。

3.根据权利要求2所述的应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，其特征在于：所述防护散热板与第一石墨烯发热玻璃距离至少大于2cm，所述防护散热板上均匀设置有散热孔，所述散热孔直径为0.5mm～1.0mm；所述相邻两散热孔的距离为散热孔的直径的3～5倍。

4.根据权利要求2所述的应用石墨烯发热玻璃的电暖桌，其特征在于：所述导热绝缘板与第二石墨烯发热玻璃距离至少大于2cm，所述导热绝缘板上均匀设置有导热孔，所述导热孔直径为0.5mm～1.0mm；所述相邻两散热孔的距离为导热孔的直径的3～5倍。

5.一种如权利要求1～4中任一所述的石墨烯发热玻璃，其特征在于：包括以下重量份数的原料：玻璃粉末65～70份、石墨烯60～65份、超细氧化铝5～9份、硅烷偶联剂4～8份、水性丙烯酸树脂6～8份、丙二醇甲醚3～8份、消泡剂2～6份、分散剂3～9份、蒸馏水8～15份。

6.一种如权利要求5所述的石墨烯发热玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、将石墨烯60～65份与超细氧化铝5～9份加入重量为两者之和2倍的水中，分散均匀后研磨成导热浆料；

S2、将导热浆料加入蒸馏水8～15份中超声制得悬浊液；

S3、在玻璃粉末65～70份中加入硅烷偶联剂4～8份，密封超声处理25～80min，制得混合浆料；

S4、将步骤S2制得的悬浊液添加到混合浆料中搅拌25～60min，制得石墨烯发热玻璃复合溶液；

S5、在石墨烯发热玻璃复合溶液与水性丙烯酸树脂6～8份、丙二醇甲醚3～8份、消泡剂2～6份、分散剂3～9份混合分散均匀，制得混合溶液；

S6、将混合液体进行玻璃成形工作，通过压延法、离心浇铸法、烧结法，并快速降低混合液体的温度，制成石墨烯发热玻璃；

S7、在石墨烯发热玻璃上涂覆形成石墨烯透明导电薄膜；

S8、形成石墨烯透明导电薄膜的石墨烯发热玻璃热处理之后进行退火处理，完成制备。

7.根据权利要求6所述的石墨烯发热玻璃的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中的水为自来水或蒸馏水。

8.根据权利要求6所述的石墨烯发热玻璃的制备方法，其特征在于：所述步骤S7中在石墨烯发热玻璃上涂覆形成石墨烯透明导电薄膜的制备步骤如下：

在石墨烯发热玻璃上表面涂覆前驱液，形成中间膜层，前驱液采用有机物葡萄糖和聚醚酰亚胺混合物，在中间膜层上涂覆石墨烯分散液，形成石墨烯透明导电薄膜。

9.根据权利要求6所述的石墨烯发热玻璃的制备方法，其特征在于：所述步骤S8中热处理温度110～700℃，热处理时间5～10分钟。

10.根据权利要求5所述的石墨烯发热玻璃，其特征在于：所述石墨烯采用呈片层状的石墨烯；超细氧化铝采用目数为900～4500目的球形导热超细氧化铝。