CN111148292B - 一种包含复合玻镁板的石墨烯发热板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包含复合玻镁板的石墨烯发热板,属于复合材料领域。复合玻镁板包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层。利用所述复合玻镁板制作的石墨烯发热板,包括基板、饰面板、框体,所述基板为上述的复合玻镁板,基板和饰面板包夹在框体内,自基板至饰面板之间依次设有阻燃保温层、热反射层、石墨烯发热层、散热层。本发明的复合玻镁板为多层式结构,具有强度高、防火防水、耐热绝缘等优良性能。利用该复合玻镁板制作的石墨烯发热板对墙体损害小,且具有较好的发热效果。
Description
技术领域
本发明涉及电采暖材料、设备领域,具体是一种包含复合玻镁板的石墨烯发热板。
背景技术
石墨烯作为一种新兴材料,因其超强的导电性、导热性、透光率、硬度、柔韧性等特性,被广泛应用于生活、工农业、医疗等各种领域。石墨烯发热膜能够高效发出远红外波长的热辐射,是目前最高效发生远红外热辐射的材料。电发热板作为一种发热材料被广泛应用于房屋取暖、发热地板、桑拿房等生活领域,以及烤漆房、烘干房等工业领域,
现有电发热板的板材层以水泥、木材、竹板、塑料等为主,材质较重,耐热性不高,隔热效果差,隔音性能不足,易腐蚀。尤其在生活领域使用220伏交流电,容易产生漏电、燃烧等不安全因素。
玻镁板是以镁成型剂、玻璃纤维网格布、填料等为原料,经机械滚压而成,主要用于室内非承重墙和吊顶,以及用于各类装饰板的基板。现有技术中的玻镁板在阻燃防火、防水湿胀等方面性能有待提高,以进一步拓展玻镁板在实际生产中的使用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种包含复合玻镁板的石墨烯发热板,该复合玻镁板防火防水、阻燃隔热、强度等方面性能得以显著提升,十分适用于制作石墨烯发热板的基板材料。
本发明采用的技术方案如下:
一种复合玻镁板,包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层,所述料浆层包括按重量份数计的以下组分:氧化镁80-100份、无水硫酸镁17-27份、漂珠3-3.2份、碳化硅晶须1-1.4份、轻质碳酸钙8.5-12.3份、木质素磺酸钠1.2-2.2份、PE蜡2.1-2.5份、玻璃纤维3-3.5份、发泡剂7.5-9.5份、核桃壳粉3-7份、胡麻秸秆粉12-23份、硬脂酸镁2.2-3.7份和水65-90份;其中,所述氧化镁的镁含量不小于85%,碳化硅晶须长度不大于100μm,轻质碳酸钙粒径不小于500目,发泡剂为AC发泡剂,核桃壳粉粒径不小于400目,胡麻秸秆粉粒径不小于400目;所述外表层包括按重量份数计的以下组分:氧化锌1-2.2份、甲基硅酸钠0.5-0.7份、二氧化钛3-5份、丙三醇6-9份、聚磷酸铵0.1-0.3份、羧甲基纤维素12-14份和水60-80份。
所述复合玻镁板的制备方法,包括以下步骤:
⑴将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中,制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂,充分搅拌,制成料浆;
⑵在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布,然后铺一层碳纤维布,再将上述浆料倒入模具中,辊压成型得玻镁湿坯,接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布,继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布,反复辊压至无褶皱和气泡,在20-30℃条件下干燥2-3天,得玻镁板坯;
⑶在适量水中加入丙三醇,搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素,充分搅拌,制成浆液,浆液涂布于玻镁板坯正反表面,正反面涂布厚度均为0.3-0.7mm,形成外表层,得到半成品玻镁板;
⑷送养护车间养护3-7d,然后切割,得到成品复合玻镁板。
进一步,所述成品复合玻镁板厚度为3.5-4.5mm。
一种上述的复合玻镁板在石墨烯发热板中的应用。
本发明还提供了一种石墨烯发热板,包括基板、饰面板、框体,所述基板为上述的复合玻镁板,基板和饰面板包夹在框体内,自基板至饰面板之间依次设有阻燃保温层、热反射层、石墨烯发热层、散热层,基板与阻燃保温层粘接贴合,热反射层与阻燃保温层粘接贴合,热反射层、石墨烯发热层、散热层相互之间留有间隙,散热层与饰面板粘接贴合,所述石墨烯发热层侧边设有电源连接线穿出框体,并与控制装置连接。
进一步地,所述阻燃保温层采用硬质聚氨酯泡沫塑料板材,热反射层采用远红外反射膜,石墨烯发热层采用纳米碳晶石墨烯发热芯片,散热层采用纳米碳散热膜,饰面板采用导热绝缘复合板材。
作为优选,所述饰面板正面刻印有各种花纹图案。
进一步地,所述框体为中空材质的铝合金材料。
作为优选,所述框体的中空腔内设有]型加强筋。
进一步地,基板一侧的框体框面上设有上滑槽、下滑槽,上滑槽内设有与之相匹配的挂接件,下滑槽内设有与之相匹配的强磁稳固块,强磁稳固块外侧吸附外缘尺寸相同的铁片,铁片外侧涂有强力胶层。
进一步地,所述饰面板上部和下部均开设有气窗。
进一步地,所述控制装置包括显示屏、控制器、控制按键、信号接收口、信号接收器,显示屏、控制按键均设于控制装置外壳正面,设于控制装置外壳内部的控制器分别与显示屏、控制按键、信号接收器电连接,所述信号接收器设于控制装置外壳内部,信号接收口开设于控制装置外壳上,并与信号接收器连通,对应信号接收器设置有遥控发射器,所述遥控发射器上设有遥控按键。
进一步,所述石墨烯发热层和散热层之间的间隙内设有温度传感器,且温度传感器固定安装在左侧框体上,温度传感器与控制器电性连接。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明的复合玻镁板为多层式结构,采用碳纤维布、玄武岩纤维无纺布提高产品强度、热稳定性、耐热绝缘等性能,料浆采用玻璃纤维、碳化硅晶须、核桃壳粉、胡麻秸秆粉等材料增强其抗断裂、抗拉伸、抗弯折等性能,本发明制成的复合玻镁板具有强度高、防火防水、耐热绝缘等优良性能。利用该复合玻镁板制作的石墨烯发热板可挂设于墙面,对墙面热损害低,该石墨烯发热板还采用了阻燃保温板材、远红外反射膜、纳米碳散热膜、导热绝缘复合板材材料,使产品具有较好的发热效果,且上下正面设置的气窗形成对流加热方式,进一步提高加热散热效果。
附图说明
图1为本发明的石墨烯发热板结构示意图;
图2是图1中石墨烯发热板后视图;
图3是与图1中控制装置相匹配的遥控发射器的结构示意图;
图4是图2中强磁稳固块的结构示意图;
图5是图1中控制装置的结构框图;
图中标记:1-框体,2-饰面板,3-上滑槽,4-加强筋,5-基板,6-阻燃保温层,7-热反射层,8-石墨烯发热层,9-散热层,10-下滑槽,11-气窗,12-电源连接线,13-控制装置,14-控制按键,15-显示屏,16-信号接收口,17-挂接件,18-强磁稳固块,19-控制器,20-遥控发射器,21-遥控按键,22-铁片,23-强力胶层,24-信号接收器,25-温度传感器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种复合玻镁板,包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层,所述料浆层包括按重量份数计的以下组分:氧化镁80份、无水硫酸镁27份、漂珠3份、碳化硅晶须1份、轻质碳酸钙8.5份、木质素磺酸钠1.2份、PE蜡2.1份、玻璃纤维3.5份、发泡剂7.5份、核桃壳粉3份、胡麻秸秆粉23份、硬脂酸镁2.2份和水65份;其中,所述氧化镁的镁含量不小于85%,碳化硅晶须长度不大于100μm,轻质碳酸钙粒径不小于500目,发泡剂为AC发泡剂,核桃壳粉粒径不小于400目,胡麻秸秆粉粒径不小于400目;所述外表层包括按重量份数计的以下组分:氧化锌1份、甲基硅酸钠0.份、二氧化钛份、丙三醇份、聚磷酸铵0.3份、羧甲基纤维14份和水60份;所述复合玻镁板的制备步骤:将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中,制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂,充分搅拌,制成料浆;在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布,然后铺一层碳纤维布,再将上述浆料倒入模具中,辊压成型得玻镁湿坯,接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布,继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布,反复辊压至无褶皱和气泡,在20℃条件下干燥2天,得玻镁板坯; 在适量水中加入丙三醇,搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素,充分搅拌,制成浆液,浆液涂布于玻镁板坯正反表面,正反面涂布厚度均为0.3mm,形成外表层,得到半成品玻镁板;送养护车间养护3d,然后切割,得到成品复合玻镁板,所述成品复合玻镁板厚度为3.5mm。
实施例2
一种复合玻镁板,包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层,所述料浆层包括按重量份数计的以下组分:氧化镁100份、无水硫酸镁17份、漂珠3.2份、碳化硅晶须1.4份、轻质碳酸钙12.3份、木质素磺酸钠2.2份、PE蜡2.1份、玻璃纤维3份、发泡剂9.5份、核桃壳粉7份、胡麻秸秆粉12份、硬脂酸镁3.7份和水90份;其中,所述氧化镁的镁含量不小于85%,碳化硅晶须长度不大于100μm,轻质碳酸钙粒径不小于500目,发泡剂为AC发泡剂,核桃壳粉粒径不小于400目,胡麻秸秆粉粒径不小于400目;所述外表层包括按重量份数计的以下组分:氧化锌2.2份、甲基硅酸钠0.7份、二氧化钛5份、丙三9份、聚磷酸铵0.1份、羧甲基纤维素12份和80份。所述复合玻镁板的制备步骤:将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中,制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂,充分搅拌,制成料浆;在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布,然后铺一层碳纤维布,再将上述浆料倒入模具中,辊压成型得玻镁湿坯,接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布,继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布,反复辊压至无褶皱和气泡,在30℃条件下干燥3天,得玻镁板坯;在适量水中加入丙三醇,搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素,充分搅拌,制成浆液,浆液涂布于玻镁板坯正反表面,正反面涂布厚度均为0.7mm,形成外表层,得到半成品玻镁板;送养护车间养护7d,然后切割,得到成品复合玻镁板。所述成品复合玻镁板厚度为4.5mm。
实施例3
一种复合玻镁板,包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层,所述料浆层包括按重量份数计的以下组分:氧化镁90份、无水硫酸镁22份、漂珠3.1份、碳化硅晶须1.2份、轻质碳酸钙10.5份、木质素磺酸钠1.7份、PE蜡2.3份、玻璃纤维3.2份、发泡剂8.5份、核桃壳粉5份、胡麻秸秆粉17份、硬脂酸镁3.1份和水86份;其中,所述氧化镁的镁含量不小于85%,碳化硅晶须长度不大于100μm,轻质碳酸钙粒径不小于500目,发泡剂为AC发泡剂,核桃壳粉粒径不小于400目,胡麻秸秆粉粒径不小于400目;所述外表层包括按重量份数计的以下组分:氧化锌1.6份、甲基硅酸钠0.6份、二氧化钛3-5份、丙三醇7.5份、聚磷酸铵0.2份、羧甲基纤维素13份和水70份。所述复合玻镁板的制备步骤:将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中,制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂,充分搅拌,制成料浆;在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布,然后铺一层碳纤维布,再将上述浆料倒入模具中,辊压成型得玻镁湿坯,接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布,继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布,反复辊压至无褶皱和气泡,在20-30℃条件下干燥3天,得玻镁板坯;在适量水中加入丙三醇,搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素,充分搅拌,制成浆液,浆液涂布于玻镁板坯正反表面,正反面涂布厚度均为0.5mm,形成外表层,得到半成品玻镁板;送养护车间养护3-7d,然后切割,得到成品复合玻镁板,,所述成品复合玻镁板厚度为4mm。
实施例4
请参阅附图1-5,请参阅附图1-5,一种石墨烯发热板,包括基板5、饰面板2、框体1,所述基板5为上述的复合玻镁板,基板5和饰面板2包夹在框体1内,自基板5至饰面板2之间依次设有阻燃保温层6、热反射层7、石墨烯发热层8、散热层9,基板5与阻燃保温层6粘接贴合,热反射层7与阻燃保温层6粘接贴合,热反射层7、石墨烯发热层8、散热层9相互之间留有间隙,散热层9与饰面板2粘接贴合,所述石墨烯发热层8侧边设有电源连接线12穿出框体1,并与控制装置13连接。所述阻燃保温层6采用硬质聚氨酯泡沫塑料板材,热反射层7采用远红外反射膜,石墨烯发热层8采用纳米碳晶石墨烯发热芯片,散热层9采用纳米碳散热膜,饰面板2采用导热绝缘复合板材。所述框体1为中空材质的铝合金材料,所述框体1的中空腔内设有]型加强筋4。基板5一侧的框体1框面上设有上滑槽3、下滑槽10,上滑槽3内设有与之相匹配的挂接件17,下滑槽10内设有与之相匹配的强磁稳固块18,强磁稳固块18外侧吸附外缘尺寸相同的铁片22,铁片22外侧涂有强力胶层。所述控制装置13包括显示屏15、控制器19、控制按键14、信号接收口16、信号接收器,显示屏15、控制按键14均设于控制装置13外壳正面,设于控制装置13外壳内部的控制器19分别与显示屏15、控制按键14、信号接收器电连接,所述信号接收器设于控制装置13外壳内部,信号接收口16开设于控制装置13外壳上,并与信号接收器连通,对应信号接收器设置有遥控发射器20,所述遥控发射器20上设有遥控按键21。所述石墨烯发热层8和散热层9之间的间隙内设有温度传感器,且温度传感器固定安装在左侧框体1上,温度传感器与控制器19电性连接。
实施例5
在实施例4的基础上,所述饰面板2上部和下部均开设有气窗11。
实施例6
在实施例5的基础上,所述饰面板2正面刻印有各种花纹图案。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种包含复合玻镁板的石墨烯发热板,包括基板(5)、饰面板(2)、框体(1),其特征在于:所述基板(5)为复合玻镁板,所述基板(5)包括料浆层、料浆层两侧的碳纤维布层、碳纤维布层外侧的玄武岩纤维无纺布层、玄武岩纤维无纺布层外侧的外表层,所述料浆层包括按重量份数计的以下组分:氧化镁80-100份、无水硫酸镁17-27份、漂珠3-3.2份、碳化硅晶须1-1.4份、轻质碳酸钙8.5-12.3份、木质素磺酸钠1.2-2.2份、PE蜡2.1-2.5份、玻璃纤维3-3.5份、发泡剂7.5-9.5份、核桃壳粉3-7份、胡麻秸秆粉12-23份、硬脂酸镁2.2-3.7份和水65-90份;其中,所述氧化镁的镁含量不小于85%,碳化硅晶须长度不大于100μm,轻质碳酸钙粒径不小于500目,发泡剂为AC发泡剂,核桃壳粉粒径不小于400目,胡麻秸秆粉粒径不小于400目;所述外表层包括按重量份数计的以下组分:氧化锌1-2.2份、甲基硅酸钠0.5-0.7份、二氧化钛3-5份、丙三醇6-9份、聚磷酸铵0.1-0.3份、羧甲基纤维素12-14份和水60-80份,所述基板(5)和饰面板(2)包夹在框体(1)内,自基板(5)至饰面板(2)之间依次设有阻燃保温层(6)、热反射层(7)、石墨烯发热层(8)、散热层(9),基板(5)与阻燃保温层(6)粘接贴合,热反射层(7)与阻燃保温层(6)粘接贴合,热反射层(7)、石墨烯发热层(8)、散热层(9)相互之间留有间隙,散热层(9)与饰面板(2)粘接贴合,所述石墨烯发热层(8)侧边设有电源连接线(12)穿出框体(1),并与控制装置(13)连接,所述控制装置(13)包括显示屏(15)、控制器(19)、控制按键(14)、信号接收口(16)、信号接收器,显示屏(15)、控制按键(14)均设于控制装置(13)外壳正面,设于控制装置(13)外壳内部的控制器(19)分别与显示屏(15)、控制按键(14)、信号接收器电连接,所述信号接收器设于控制装置(13)外壳内部,信号接收口(16)开设于控制装置(13)外壳上,并与信号接收器连通,对应信号接收器设置有遥控发射器(20),所述遥控发射器(20)上设有遥控按键(21),所述石墨烯发热层(8)和散热层(9)之间的间隙内设有温度传感器,且温度传感器固定安装在左侧框体(1)上,温度传感器与控制器(19)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种包含复合玻镁板的石墨烯发热板,其特征在于:所述阻燃保温层(6)采用硬质聚氨酯泡沫塑料板材,热反射层(7)采用远红外反射膜,石墨烯发热层(8)采用纳米碳晶石墨烯发热芯片,散热层(9)采用纳米碳散热膜,饰面板(2)采用导热绝缘复合板材,所述饰面板(2)正面刻印有各种花纹图案,所述框体(1)的中空腔内设有]型加强筋(4),基板(5)一侧的框体(1)框面上设有上滑槽(3)、下滑槽(10),上滑槽(3)内设有与之相匹配的挂接件(17),下滑槽(10)内设有与之相匹配的强磁稳固块(18),强磁稳固块(18)外侧吸附外缘尺寸相同的铁片(22),铁片(22)外侧涂有强力胶层。
3.根据权利要求1所述的一种包含复合玻镁板的石墨烯发热板,其特征在于:所述饰面板(2)上部和下部均开设有气窗(11)。
4.根据权利要求1所述的一种包含复合玻镁板的石墨烯发热板,其特征在于:所述基板(5)的制备方法包括以下步骤:
⑴将氧化镁、无水硫酸镁溶于水中,制成水溶液后向其中依次加入硬脂酸镁、漂珠、玻璃纤维、碳化硅晶须、PE蜡、核桃壳粉、胡麻秸秆粉、轻质碳酸钙、木质素磺酸钠、发泡剂,充分搅拌,制成料浆;
⑵在模具底部铺设一层玄武岩纤维无纺布,然后铺一层碳纤维布,再将上述料浆倒入模具中,辊压成型得玻镁湿坯,接着在玻镁湿坯上铺设一层碳纤维布,继续再铺设一层玄武岩纤维无纺布,反复辊压至无褶皱和气泡,在20-30℃条件下干燥2-3天,得玻镁板坯;
⑶在适量水中加入丙三醇,搅拌均匀后向其中加入甲基硅酸钠、聚磷酸铵、氧化锌、二氧化钛和羧甲基纤维素,充分搅拌,制成浆液,浆液涂布于玻镁板坯正反表面,正反面涂布厚度均为0.3-0.7mm,形成外表层,得到半成品玻镁板;
⑷送养护车间养护3-7d,然后切割,得到成品复合玻镁板,所述成品复合玻镁板厚度为3.5-4.5mm。
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