CN110650552A - 一种石墨烯电热膜的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电发热技术领域，具体是一种石墨烯电热膜的生产方法，包括以下步骤：制备导电碳浆、发热碳浆、导电银浆、热熔胶膜和密封袋等生产电热膜的原材料，使用印刷设备将导电碳浆、发热碳浆和导电银浆印刷在电热膜上，将热熔胶膜、金属载流条和电热膜片进行两次复合后封装膜片，本发明，通过采用双重绝缘，双重防水设计，并且具备泄漏电流回收装置和防电磁辐射装置，使石墨烯电热膜在防电击等级上达到国标二类电器水平，电磁防护达到国标一级标准，防水等级达到IPX7级以上，潮态绝缘电阻可达100MΩ以上，同时该石墨烯电热膜具有模块化程度高，不需要做电热膜接线等工作，不仅简化了安装环节，同时大大提高了施工效率和提高了使用安全要求。
Description
技术领域
本发明涉及电发热技术领域，具体是一种石墨烯电热膜的生产方法。
背景技术
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有高电荷承载能力、低电阻率、高导电性、高导热性等优越特性。石墨烯导电性极强，空穴及电子载流子浓度可达1013cm-2，电子在石墨烯层直接迁移没有散射，载流子迁移率可达15000cm2/(v.s)。石墨烯结构也非常稳定，柔韧的外表面能够发生弯曲变形以适应外力，从而保持晶格结构稳定，使得其导热性比已知的任何材料都要出色，其导热率高达5300W/m·K。由于石墨烯具有质量轻、极大的比表面积、非凡的电化学性能和优异的导热性能，用石墨烯对相关化合物进行复合得到改性新材料，再用这种新材料参与电热膜液的配制，制作的电热膜性能优良，大大改善了电导率的稳定性和工作的热稳定性。
随着石墨烯电热膜的使用越来越频繁，现有技术中关于石墨烯电热膜的制备都存在着各种各样的问题，如电磁防护效果差，模块化程度低，因此，针对以上现状，迫切需要开发一种石墨烯电热膜的生产方法，以克服当前实际应用中的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯电热膜的生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种石墨烯电热膜的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：制备导电碳浆、发热碳浆、导电银浆、热熔胶膜和密封袋等生产电热膜的原材料；
步骤二：使用印刷设备将导电碳浆按照预设图案进行印刷，制作成为具有屏蔽电路的薄膜；
步骤三：使用印刷设备将发热碳浆按照预先设计的导电电路图印刷在具有屏蔽电路的薄膜的反面，同时根据要求将发热碳浆的电阻调整至满足功率设计要求；
步骤四：使用印刷设备将导电银浆按照预先设计的图案印刷在发热碳浆上；
步骤五：将金属载流条和印刷好银浆电路、发热碳浆电路的薄膜，以及热熔胶膜使用复合机进行热压复合，其中金属载流条位于发热碳浆薄膜和预涂胶膜的中间，金属载流条输送电流部位和银浆接触而不和发热碳浆接触；
步骤六：将热熔胶膜、金属载流条和步骤五中制备的电热膜片使用热压复合机进行复合，其中金属载流条位于热熔胶膜和印刷电磁屏蔽层之间，制作成为具有泄漏电流吸收层的电热膜；
步骤七：将步骤六种制备的电热膜按照要求使用冷压端子或者焊接工艺进行电源线的接驳，其中印刷电磁屏蔽层的金属载流条连通接驳电源的零线，发热碳浆的载流条分别接驳电源的零线和火线；
步骤八：将接驳好电源和做好绝缘装置的电热膜放入预先制作完成的两侧密封的袋中，其中在电源出线口出制作专用的出线压接模具，以保证电源出线口既能和密封袋闭合又不破坏其中电源接驳线路，使用高频封口机对袋的两端进行密封处理，使用真空抽气机将袋内空气抽空。
作为本发明进一步的方案：所述导电碳浆和发热碳浆的制备步骤均为将炭黑、石墨、碳纳米管、石墨烯中的一种或者几种加入粘合剂、稀释剂、分散剂、流平剂、塑化剂、消泡剂，制作成具备导电和电阻特性的导电油墨。
作为本发明进一步的方案：所述导电银浆的制备步骤为将银粉、铜粉、镀银铜粉、铝粉、镍粉中的一种或者几种加入粘合剂、稀释剂、分散剂、流平剂、消泡剂、塑化剂，制作成具有导电特性的导电浆料。
作为本发明进一步的方案：所述导电碳浆和导电银浆的制备过程中均使用搅拌机、三辊分散机和砂磨机进行搅拌、分散等作业。
作为本发明进一步的方案：所述热熔胶膜通过使用淋膜机或者涂布机，将EVA、PE、TPU、PES中的一种或者几种通过淋膜或者涂布的方式均匀喷涂在聚酯薄膜或者其它具有绝缘特性的薄膜上，制作成为可以通过加热复合、加压复合特性的预涂胶膜。
作为本发明进一步的方案：所述密封袋采用具有良好阻燃性能的PVC材料进行制作。
作为本发明进一步的方案：所述金属载流条为脱脂铜条。
作为本发明进一步的方案：所述印刷设备为凹版印刷机、丝网印刷机、涂布机和胶印机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过采用双重绝缘，双重防水设计，并且具备泄漏电流回收装置和防电磁辐射装置，使石墨烯电热膜在防电击等级上达到国标二类电器水平，电磁防护达到国标一级标准，使用该种电热膜铺设的电地暖在长期使用的情况下不对人体健康产生影响，其防水等级达到IPX7级以上，潮态绝缘电阻可达100MΩ以上；
2.该石墨烯电热膜具有模块化程度高，不需要做电热膜接线等工作，不仅简化了安装环节，同时大大提高了施工效率和提高了使用安全要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种石墨烯电热膜的生产方法，包括以下步骤：
步骤一：制备导电碳浆、发热碳浆、导电银浆、热熔胶膜和密封袋等生产电热膜的原材料；
步骤二：使用印刷设备将导电碳浆按照预设图案进行印刷，制作成为具有屏蔽电路的薄膜；
步骤三：使用印刷设备将发热碳浆按照预先设计的导电电路图印刷在具有屏蔽电路的薄膜的反面，同时根据要求将发热碳浆的电阻调整至满足功率设计要求；
步骤四：使用印刷设备将导电银浆按照预先设计的图案印刷在发热碳浆上，使得导电银浆可以起到给发热碳浆供电的作用；
步骤五：将金属载流条和印刷好银浆电路、发热碳浆电路的薄膜，以及热熔胶膜使用复合机进行热压复合，其中金属载流条位于发热碳浆薄膜和预涂胶膜的中间，金属载流条输送电流部位和银浆接触而不和发热碳浆接触；
步骤六：将热熔胶膜、金属载流条和步骤五中制备的电热膜片使用热压复合机进行复合，其中金属载流条位于热熔胶膜和印刷电磁屏蔽层之间，制作成为具有泄漏电流吸收层的电热膜；
步骤七：将步骤六种制备的电热膜按照要求使用冷压端子或者焊接工艺进行电源线的接驳，其中印刷电磁屏蔽层的金属载流条连通接驳电源的零线，发热碳浆的载流条分别接驳电源的零线和火线；
步骤八：将接驳好电源和做好绝缘装置的电热膜放入预先制作完成的两侧密封的袋中，其中在电源出线口出制作专用的出线压接模具，以保证电源出线口既能和密封袋闭合又不破坏其中电源接驳线路，使用高频封口机对袋的两端进行密封处理，使用真空抽气机将袋内空气抽空。
实施例2
本实施例中，所述导电碳浆和发热碳浆的制备步骤均为将炭黑、石墨、碳纳米管、石墨烯中的一种或者几种加入粘合剂、稀释剂、分散剂、流平剂、塑化剂、消泡剂，制作成具备导电和电阻特性的可以进行丝网、凹版、胶板印刷的导电油墨。
本实施例中，所述导电碳浆根据使用要求的不同和生产功率的不同，具备有不同的电阻特性，所述导电碳浆不仅可以吸收电热膜工作时产生的泄漏电流，从而解决分布式电容造成的漏电问题，同时也可以对电热膜工作所产生的电磁场起到一定的屏蔽效果。
本实施例中，所述导电银浆的制备步骤为将银粉、铜粉、镀银铜粉、铝粉、镍粉中的一种或者几种加入粘合剂、稀释剂、分散剂、流平剂、消泡剂、塑化剂，制作成具有导电特性的导电浆料。
本实施例中，所述导电碳浆和导电银浆的制备过程中均使用搅拌机、三辊分散机和砂磨机进行搅拌、分散等作业。
本实施例中，所述热熔胶膜通过使用淋膜机或者涂布机，将EVA、PE、TPU、PES中的一种或者几种通过淋膜或者涂布的方式均匀喷涂在聚酯薄膜或者其它具有绝缘特性的薄膜上，制作成为可以通过加热复合、加压复合特性的预涂胶膜。
本实施例中，所述密封袋采用具有良好阻燃性能的PVC材料进行制作，其具体制作步骤如下：
使用高频制袋封口机或者热熔封口机，将两片PVC材料根据电热膜的宽度制作成为两侧边具有密封特性的筒状材料。
本实施例中，所述金属载流条为脱脂铜条。、
本实施例中，所述所述印刷设备为凹版印刷机、丝网印刷机、涂布机和胶印机。
该石墨烯电热膜的生产方法，通过采用双重绝缘，双重防水设计，并且具备泄漏电流回收装置和防电磁辐射装置，使石墨烯电热膜在防电击等级上达到国标二类电器水平，电磁防护达到国标一级标准，使用该种电热膜铺设的电地暖在长期使用的情况下不对人体健康产生影响，其防水等级达到IPX7级以上，潮态绝缘电阻可达100MΩ以上，同时该石墨烯电热膜具有模块化程度高，不需要做电热膜接线等工作，不仅简化了安装环节，同时大大提高了施工效率和提高了使用安全要求。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (8)
1.一种石墨烯电热膜的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：制备导电碳浆、发热碳浆、导电银浆、热熔胶膜和密封袋生产电热膜的原材料；
步骤二：使用印刷设备将导电碳浆按照预设图案进行印刷，制作成为具有屏蔽电路的薄膜；
步骤三：使用印刷设备将发热碳浆按照预先设计的导电电路图印刷在具有屏蔽电路的薄膜的反面，同时根据要求将发热碳浆的电阻调整至满足功率设计要求；
步骤四：使用印刷设备将导电银浆按照预先设计的图案印刷在发热碳浆上；
步骤五：将金属载流条和印刷好银浆电路、发热碳浆电路的薄膜，以及热熔胶膜使用复合机进行热压复合，其中金属载流条位于发热碳浆薄膜和预涂胶膜的中间，金属载流条输送电流部位和银浆接触而不和发热碳浆接触；
步骤六：将热熔胶膜、金属载流条和步骤五中制备的电热膜片使用热压复合机进行复合，其中金属载流条位于热熔胶膜和印刷电磁屏蔽层之间，制作成为具有泄漏电流吸收层的电热膜；
步骤七：将步骤六种制备的电热膜按照要求使用冷压端子或者焊接工艺进行电源线的接驳，其中印刷电磁屏蔽层的金属载流条连通接驳电源的零线，发热碳浆的载流条分别接驳电源的零线和火线；
步骤八：将接驳好电源和做好绝缘装置的电热膜放入预先制作完成的两侧密封的袋中，其中在电源出线口出制作专用的出线压接模具，以保证电源出线口既能和密封袋闭合又不破坏其中电源接驳线路，使用高频封口机对袋的两端进行密封处理，使用真空抽气机将袋内空气抽空。
2.根据权利要求1所述的石墨烯电热膜的生产方法，其特征在于，所述导电碳浆和发热碳浆的制备步骤均为将炭黑、石墨、碳纳米管、石墨烯中的一种或者几种加入粘合剂、稀释剂、分散剂、流平剂、塑化剂、消泡剂，制作成具备导电和电阻特性的导电油墨。
3.根据权利要求1所述的石墨烯电热膜的生产方法，其特征在于，所述导电银浆的制备步骤为将银粉、铜粉、镀银铜粉、铝粉、镍粉中的一种或者几种加入粘合剂、稀释剂、分散剂、流平剂、消泡剂、塑化剂，制作成具有导电特性的导电浆料。
4.根据权利要求1所述的石墨烯电热膜的生产方法，其特征在于，所述导电碳浆和导电银浆的制备过程中均使用搅拌机、三辊分散机和砂磨机进行搅拌、分散等作业。
5.根据权利要求4所述的石墨烯电热膜的生产方法，其特征在于，所述热熔胶膜通过使用淋膜机或者涂布机，将EVA、PE、TPU、PES中的一种或者几种通过淋膜或者涂布的方式均匀喷涂在聚酯薄膜或者其它具有绝缘特性的薄膜上，制作成为可以通过加热复合、加压复合特性的预涂胶膜。
6.根据权利要求1所述的石墨烯电热膜的生产方法，其特征在于，所述密封袋采用具有良好阻燃性能的PVC材料进行制作。
7.根据权利要求1所述的石墨烯电热膜的生产方法，其特征在于，所述金属载流条为脱脂铜条。
8.根据权利要求7所述的石墨烯电热膜的生产方法，其特征在于，所述印刷设备为凹版印刷机、丝网印刷机、涂布机和胶印机。
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