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石墨烯红外加热板

阅读：88发布：2023-01-09

专利汇可以提供石墨烯红外加热板专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种石墨烯红外加热板包括下板（1），发热功能涂层（8），上板（7）、下板（1）的有非连通的凹槽（9），在凹槽（9）的同侧面内有凹面（10）和缓存凹槽（11），并在四周形成边框（12），导电箔层（2）内嵌于凹槽（9）内，电源正极引线（5）、电源负极引线（6）分别与导电箔层（2）两端点连接，注液口（4）位于边框（12）上，缓存凹槽（11）位于注液口（4）与凹面（10）之间，下板（1）的另一面为外平面，将上板（7）与下板（1）具有凹槽（9）的一面通过四周的热封胶进行封装，在上板（7）与凹面（10）之间形成空腔，发热功能涂层（8）位于空腔内。本发明具有通过微正压工艺提供厚度均匀且可控、高效率、升温速率快的优点。，下面是石墨烯红外加热板专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种石墨烯红外加热板，它包括下板（1），发热功能涂层（8），上板（7）、其特征在于下板（1）的一面三边有非连通的凹槽（9），在凹槽（9）的同侧面内有凹面（10）和缓存凹槽（11），并在最外端四周形成边框（12），导电箔层（2）内嵌于凹槽（9）内，电源正极引线（5）、电源负极引线（6）分别与导电箔层（2）两端点固定连接，注液口（4）位于边框（12）上，缓存凹槽（11）位于注液口（4）与凹面（10）之间，下板（1）的另一面为外平面，将上板（7）与下板（1）具有凹槽（9）的一面通过四周的热封胶进行封装，在上板（7）与凹面（10）之间形成空腔，发热功能涂层（8）位于空腔内。
2.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述下板（1）是高分子复合板材，其热导率为0.5-3W/(m·K)，板材厚度为2-6mm，同时其一面加工有凹面（10）、凹槽（9）和缓存凹槽（11），其中凹槽（9）深度大于等于凹面（10）深度，凹面（10）进行适当的表面粗造化处理，使其表面粗糙度为Ra=0.8-3.2μm，另一外表面印制装饰画面，在下板（1）的四周边框12涂覆有热封胶（3），用于与上板（7）密封粘接。
3.如权利要求2所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述高分子复合板材各组分质量比为
树脂40-75wt；纤维 5-20wt；石墨烯 0.1-3wt%，其余为固化剂。
4.如权利要求3所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述高分子复合板材所述高分子复合板材是先将树脂与石墨烯通过共混技术制备成改性树脂，然后将改性树脂与纤维编织布层层铺叠，通过热压的工艺而制备的板材。
5.如权利要求3所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述树脂是环氧树脂、ABS、PVC、PP、PE中的一种或几种。
6.如权利要求3所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述高分子复合板材所述纤维为玻纤、石棉、碳纤维中的一种或几种。
7.如权利要求3所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、T—31改性胺、591#二乙烯三胺一丙烯腈共聚物、GY—051缩胺、701#苯酚甲醛己二胺缩合物、706#钛酸三异丙醇叔胺酯、D-400聚醚胺、308 桐油酸酐、647#酸酐等中的一种或两种。
8.如权利要求2所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述热封胶（3）是由高分子材料构成的热熔胶，能抗80-140℃高温，且在150-200℃温度下能热熔粘合。
9.如权利要求8所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述热封胶（3）为台湾DisperBC®-813多用途热封胶热、德国热可塑性聚酯树脂热封胶、美国杜邦Nucrel 丙烯酸系列热封胶、深圳恒达化工热封胶、赢创DEGALAN系列热封胶或德国汉高COOL130热封热熔胶。
10.如权利要求2所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于热封胶（3）涂敷于上板（7）和下板（1）的边框12区域内，距边框12外边缘0.2-0.5cm处，热封胶宽度为0.5-1.5cm，厚度为0.5-1mm，用于密封和粘合上板（7）和下板（1）。
11.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述导电箔层（2）是由铝、铜、镍、金、银一种或一种以上材料制备而成的箔材，嵌入下板（1）的凹槽（9）中或由上述材料制备的导电浆料印刷或涂刷至下板（1）的凹槽（9）表面而成，箔材厚度为10-500μm，宽度与凹槽（9）相同。
12.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述注液口（4）是在下板（1）电源正极引线5、电源负极引线6正对的边框12上，注液口（4）位于该边框中心位置处，且是二分之一圆锥体，用于将石墨烯功能发热浆料通过微正压压入凹面（10）与上板（7）所形成的腔体内。
13.如权利要求12所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述注液口（4）的外端直径为0.05-1mm，内端直径为1-3mm。
14.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述缓存凹槽（11）位于下板（1）的凹面（10）同侧，位于注液口（4）与凹面（10）之间，且与注液口（4）和凹面（10）直接相接，长度小于等于凹面（10）的宽度，但大于凹面（10）的宽度的三分之二，深度为注液口（4）内端半径，宽度为0.5-2mm。
15.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述电源正极引线（5）、电源负极引线（6）是连接电源和导电箔层（2）的片状接线端子，其宽度为3-6mm，厚度为0.25-
0.5mm；其一端裸露在下板（1）外面，用于连接外接电源，另一端与导电箔层（2）连接，两电源引线之间的间距为2-5cm。
16.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述上板（7）由环氧树脂、ABS、PVC、PP、PE一种或一种以上高分子材料与玻纤、碳纤维一种或一种以上纤维材料通过层压工艺而成的高分子复合平面板材，其热导率为0.5-3W/(m·K)，表面进行了抛光光滑处理，板材厚度为2-5mm。
17.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述发热功能涂层（8）是将自制或外购的石墨烯红外导电浆料采用挤出机挤出、浆料泵注入等微正压200-1000N压力加工工艺通过注液口（4）注入由上板（7）和凹面（10）粘结贴合后形成的空腔内，进而形成发热功能性涂层。
18.如权利要求17所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述外购的石墨烯红外导电浆料是中国科学院山西煤炭化学研究所石墨烯导电油墨、常州第六元素材料科技股份有限公司石墨烯导电浆料或深圳市千代电子材料有限公司石墨烯远红外电热碳浆。
19.如权利要求17所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述自制石墨烯红外导电浆料由改性石墨烯、粘结剂、红外辐射增强功能填料和固化剂组成，通过高效分散后制备而成浆料，其组分质量百分比如下：
粘结剂　　　　　　 5-20%
改性石墨烯　　　　15-50%
红外反射增强功能填料　　 10-30%
其余为溶剂。
20.如权利要求19所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述粘结剂为液态的环氧树脂、聚氨酯、氟烯烃树脂中一种或两种以上。
21.如权利要求20所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于环氧树脂为E44、E31或E51；聚氨酯为E-385P、85A或EC8180；氟烯烃树脂为聚四氟乙烯、全氟（乙烯丙烯）共聚物、聚全氟烷氧基树脂、乙烯一四氟乙烯共聚物或聚偏氟乙烯和聚氟乙烯。
22.如权利要求20所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述改性石墨烯是通过化学镀、电镀或电沉积的方法在单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯、氧化石墨烯微片、石墨烯量子点、石墨烯纳米带、经过化学或物理法在石墨烯中引入原子或官能团后所形成的功能化石墨烯中的一种或一种以上石墨烯材料表面负载纳米银、纳米铜、纳米镍、纳米铝后形成的纳米金属/石墨烯复合物。
23.如权利要求22所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述红外辅射增强功能填料为CoO、CuO、Cr2O3、Fe2O3、Mo2O3、ITOIn ( Sn) 2O3、二氧化硅、Fe3O4、CoFe2O4、CuFe2O4、CuMn2O4红外辐射率大于0.9的材料中的一种或两种以上。
24.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述凹槽（9）是分布于下板（1）用于放置导电箔层（2）的凹形槽，凹槽（9）外边线距边框（12）内边线0.5-1cm，宽度为
5-10mm；深度为10-500μm，其沿下板（1）长边成对称分布，并延伸至其中一个短边，在短边中间位置处断开。
25.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述凹面（10）是低于边框（12）80-200微米的凹形平面，凹面（10）与凹槽（9）直接相接，且其与凹槽（9）位于下板（1）的同一表面。
26.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述所述边框12是位于下板（1）或上板（7）最外侧边缘宽度为1-2cm的区域。
27.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于所述下板（1）耐温200-350℃，耐电压值为10-600KV。
28.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于注液口（4）四周预埋由伴热带。
29.如权利要求17所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于注液微正压所施加的压力为400-1000N。
30.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于上板（7）涂覆热封胶的背面喷涂有红外发射涂料。
31.如权利要求2所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于凹槽（9）深度为凹面（10）深度的1.5倍。
32.如权利要求11所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于导电箔层（2）厚度不小于凹槽（9）深度的二分之一，不大于凹槽（9）深度。
33.如权利要求1所述的一种石墨烯红外加热板，其特征在于缓存凹槽（11）与凹面（10）相接处呈30-60°斜角。

说明书全文

石墨烯红外加热板

技术领域

[0001] 本发明属于节能采暖技术领域，具体涉及一种石墨烯红外加热板。

背景技术

[0002] 随着人们对美好和健康生活的向往，改进传统的供暖系统，寻找更加经济、清洁的替代能源，发展新型的绿色低碳供暖系统刻不容缓。基于石墨烯红外发射性能的电加热取暖技术即石墨烯基红外发热油墨及其红外发热体技术为解决上述问题提供了行之有效的解决方案。与传统的燃煤、蒸汽、热风和电阻等取暖方法相比，远红外加热具有加热速度快、电-热转化率高、自动控温、分区控制、加热稳定、加热过程无异响、运行费用低、加热相对均匀、占地面积小、投资与生产费用低、使用寿命长和工作效率高等诸多优点，更有利于推广应用。用它代替传统加热，其节电效果尤其显著，一般可节电30％左右，个别场合甚至可达60％～70％。

[0003] 石墨烯红外加热壁画、壁纸、地板等器件中最为核心的部分即为石墨烯红外加热板/功能层。现有技术中，其一般通过将石墨烯制成薄膜(专利 CN105564132A、CN205783276U)、石墨烯浆料或涂料通过印刷或丝印方式制备成石墨烯发热涂层(CN206496403U)等方式。但这些方式制备石墨烯红外加热板/ 功能层存在工艺要求较高、厚度可控性差、功能性粒子占比低等问题，大功率 (＞1000W/㎡发热体)、高效率、涂层厚度均一性、即时升温(5s以内)等性能受限。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于通过微正压工艺提供厚度均匀且可控、高效率、升温速率快的一种石墨烯红外加热板。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

[0006] 一种石墨烯红外加热板及其制备工艺，它包括下板，发热功能涂层，上板、下板的一面三边有非连通的凹槽，在凹槽的同侧面内有凹面和缓存凹槽，并在最外端四周形成边框，导电箔层内嵌于凹槽内，电源正极引线、电源负极引线分别与导电箔层两端点固定连接，注液口位于边框上，缓存凹槽位于注液口与凹面之间，下板的另一面为外平面，将上板与下板具有凹槽的一面通过四周的热封胶进行封装，在上板与凹面之间形成空腔，发热功能涂层位于空腔内。

[0007] 所述下板是高分子复合板材，其热导率为0.5-3W/(m·K)，板材厚度为 2-6mm，同时其一面加工有凹面、凹槽和缓存凹槽，其中凹槽深度大于等于凹面深度，凹面进行适当的表面粗造化处理，使其表面粗糙度为Ra＝0.8-3.2μm，另一外表面可印制装饰画面，在下板的四周边框涂覆有热封胶，用于与上板密封粘接。

[0008] 所述高分子复合板材各组分质量比为

[0009] 树脂 40-75wt；

[0010] 纤维 5-20wt；

[0011] 石墨烯 0.1-3wt％

[0012] 其余为固化剂。

[0013] 所述高分子复合板材是先将树脂与石墨烯通过共混技术制备成改性树脂，然后将改性树脂与纤维编织布层层铺叠，通过热压的工艺而制备的板材；

[0014] 所述树脂是环氧树脂、ABS、PVC、PP、PE等一种或一种以上高分子材料；

[0015] 所述纤维为玻纤、石棉、碳纤维等中的一种或一种以上纤维材料；

[0016] 所述固化剂为甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、T—31改性胺、591#二乙烯三胺一丙烯腈共聚物、GY—051缩胺、701#苯酚甲醛己二胺缩合物、706#钛酸三异丙醇叔胺酯、D-400聚醚胺、308 桐油酸酐、647#酸酐等中的一种或两种。

[0017] 所述导电箔层是由铝、铜、镍、金、银等一种或一种以上材料通过压延等工艺制备而成的箔材嵌入下板的凹槽中或由上述材料制备的导电浆料印刷或涂刷至下板的凹槽表面而成，箔材厚度为10-500μm。宽度与凹槽相同。

[0018] 所述热封胶是由高分子材料构成的热熔胶，能抗80-140℃高温，且在 150-200℃温度下能热熔粘合，且涂敷于上板和下板的边框区域内，距边框外边缘0.2-0.5cm处，热封胶宽度为0.5-1.5cm，厚度为0.5-1mm，用于密封和粘合上板和下板；热封胶如台湾-813多用途热封胶热、德国热可塑性聚酯树脂热封胶、美国杜邦Nucrel 丙烯酸系列热封胶、深圳恒达化工热封胶、赢创DEGALAN系列热封胶或德国汉高COOL130热封热熔胶等。

[0019] 所述注液口是最好在下板电源正极引线、电源负极引线正对的边框上，且是二分之一圆锥体，用于将石墨烯功能发热浆料通过微正压压入凹面与上板所形成的腔体内；注液口位于该边框中心位置处，外端直径为0.05-1mm，内端(靠近缓存凹槽处)直径为1-3mm；注液口与凹面之间设置缓存凹槽，其深度同注液口4内端半径相等。

[0020] 所述电源正极引线、电源负极引线是连接电源和导电箔层的铜、银、铝、镍、锡等材质的片状接线端子，其宽度为3-6mm，厚度为0.25-0.5mm；其一端裸露在下板外面，用于连接外接电源，另一端通过焊接或铆接的方式与导电箔层良好连接，用于给石墨烯发热功能涂层提供电源，使其发热，两电源引线之间的间距为2-5cm。

[0021] 所述上板由环氧树脂、ABS、PVC、PP、PE等一种或一种以上高分子材料与玻纤、碳纤维等一种或一种以上纤维材料通过层压工艺而成的高分子复合平面板材，其制备方法、组成及性能指标同下板，其表面进行了抛光等光滑处理，板材厚度为2-5mm；在板材四周边框涂覆有热封胶；

[0022] 所述发热功能涂层是将自制或外购的石墨烯红外导电浆料(外购，如中国科学院山西煤炭化学研究所石墨烯导电油墨、常州第六元素材料科技股份有限公司石墨烯导电浆料、深圳市千代电子材料有限公司石墨烯远红外电热碳浆等) 采用挤出机挤出、浆料泵注入等微正压(200-1000N压力)加工工艺通过注液口注入由上板和凹面粘结贴合后形成的空腔内，进而形成发热功能性涂层；即在微正压力作用下，导电浆料在压力作用下均匀填充满空腔，且与导电箔层良好接触，进而形成石墨烯红外发热涂层；

[0023] 所述发热功能涂层是自制石墨烯红外导电浆料由改性石墨烯、粘结剂、红外辐射增强功能填料和固化剂组成，通过高效分散后制备而成浆料。其组分质量百分比如下：

[0024] 粘结剂 5-20％

[0025] 改性石墨烯 15-50％

[0026] 红外反射增强功能填料 10-30％

[0027] 其余为溶剂。

[0028] 所述粘结剂为液态的环氧树脂、聚氨酯、氟烯烃树脂中一种或两种以上，环氧树脂如E44、E31、E51等；聚氨酯如E-385P、85A、EC8180等；氟烯烃树脂如聚四氟乙烯(PTFE)、全氟(乙烯丙烯)(FEP)共聚物、聚全氟烷氧基(PFA) 树脂、乙烯一四氟乙烯(ETFE)共聚物、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF) 等；

[0029] 所述改性石墨烯是通过化学镀、电镀或电沉积的方法在单层石墨烯、双层石墨烯、少层石墨烯、多层石墨烯、氧化石墨烯微片、石墨烯量子点、石墨烯纳米带、经过化学或物理法在石墨烯中引入原子或官能团后所形成的功能化石墨烯等中的一种或一种以上石墨烯材料表面负载纳米银、纳米铜、纳米镍、纳米铝后形成的纳米金属/石墨烯复合物；

[0030] 所述纳米金属的形态可以为片状、球状、线状或花状；

[0031] 所述红外辅射增强功能填料为CoO、CuO、Cr2O3、Fe2O3、Mo2O3、ITOIn(Sn) 2O3、二氧化硅、Fe3O4、CoFe2O4、CuFe2O4、CuMn2O4等红外辐射率大于0.9的材料中的一种或两种以上；

[0032] 所述凹槽是分布于下板用于放置导电箔层的凹形槽，凹槽外边线距边框内边线0.5-1cm，宽度为5-10mm；深度为10-500μm，其沿下板长边成对称分布，并延伸至其中一个短边，在短边中间位置处断开而不连通。

[0033] 所述凹面是在下板与凹槽同一面经模具成型后形成的低于边框80-200微米的凹形平面，凹面与凹槽直接相接，当上板和下板热封后，主要用于填充发热功能涂层，且其与凹槽位于下板的同一表面。

[0034] 所述缓存凹槽位于下板的凹面同侧，位于注液口与凹面之间，且与注液口、凹面直接相接，长度小于等于凹面的宽度，但大于凹面的宽度的三分之二，深度为注液口内端半径的凹形槽，宽度为0.5-2mm；通过此凹槽可以使流过注液口的浆料均匀分流并流入凹面的表面。

[0035] 所述边框是位于下板或上板最外侧边缘宽度为1-2cm的区域；

[0036] 优选地，所述下板可耐温200-350℃，耐电压值为10-600KV；

[0037] 优选地，所述导电箔层为金或银材质；

[0038] 优选地，注液口四周预埋由伴热带，防止浆料在挤出或加注过程中的固化，保障浆料有良好的流动性；

[0039] 优选地，注液微正压所施加的压力为400-1000N；

[0040] 优选地，上板涂覆热封胶的背面喷涂有红外发射涂料；

[0041] 优选地，凹槽深度为凹面深度的1.5倍。

[0042] 优选地，导电箔层厚度不小于凹槽深度的二分之一，不大于凹槽深度。

[0043] 优选地，缓存凹槽与凹面相接处呈30-60°斜角。

[0044] 综上所述，本发有的有益性效果是通过微正压的快速注塑成型工艺提供了一种石墨烯红外加热板及其制备工艺，其解决了传统浆料印刷或制备石墨烯膜所存在的工艺要求较高、厚度可控性差、效率低等问题，其显著的有益性效果有：

[0045] 1.通过对下板凹面厚度的控制，结合微正压注入工艺可以精确调控功能涂层厚度，将浆料浓度、挥发速率等对厚度影响降到最低；

[0046] 2.通过微正压注入工艺，与印刷式发热涂层相比，不再受到原浆料浓度限制，可直接将高浓度(膏状或半固体状)浆料(石墨烯等功能材料含量50％以上)制作成功能性发热层，其厚度约等于下板凹面的厚度，实现了厚度的精确控制；

[0047] 3.通过微正压注入工艺，浆料无需再调制到低粘度(粘度＜ 5000mPa·s)、可大幅降低溶剂使用量，真正实现节能(减少干燥时间)和低VOC 等排放量。

[0048] 4.微正压注入工艺大幅提升了石墨烯功能发热层中石墨烯等有效粒子的含量，同时注入时流动剪切力作用下，使发热功能填料分散更加均匀，降低了器件接触电阻，有效提升了其功效。

[0049] 5.通过微正压注入和本发明上下板空腔设计，浆料在加工过程中相当于在限域空间内的固液滑移和定向流动，一方面实现了对涂层致密度的提升，另一方面也实现了对涂层厚度均一性的有效控制。

[0050] 6.微正压注入和注液口处的缓冲凹槽设计，有助于使浆料通过注液口后，在缓冲凹槽的作用下，调控其流速和流向，最终使浆料在空腔内部形成均匀的涂层。附图说明

[0051] 为了更清楚地说明本发明实施例采用的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发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，并不对本发明造成约束。

[0052] 图1为本发明石墨烯红外加热板外观立体示意图；

[0053] 图2为本发明石墨烯红外加热板之下板1平面示意图；

[0054] 图3为本发明石墨烯红外加热板之上板7平面示意图；

[0055] 图4为本发明石墨烯红外加热板之下板1的A-A剖视图；

[0056] 图5为本发明石墨烯红外加热板之下板1的B-B剖视图；

[0057] 图6为本发明石墨烯红外加热板之下板1的C-C剖视图；

[0058] 图7为本发明石墨烯红外加热板沿平行于短边的中心线处剖视图；

[0059] 图8为本发明石墨烯红外加热板沿平行于长边的中心线处剖视图。

[0060] 如图所示，1是下板，2是导电箔层，3是热封胶，4是注液口，5是电源正极引线，6是电源负极引线，7是上板，8是发热功能涂层，9是下板凹槽，10 是下板凹面，11是缓存凹槽，12是边框。

具体实施方式

[0061] 下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

[0062] 实施实例1

[0063] 如图1-7所示，一种石墨烯红外加热板，它包括下板1、导电箔层2、热封胶3、注液口4、电源正极引线5、电源负极引线6、上板7、发热功能涂层8、凹槽9、凹面10、缓存凹槽11和边框12，下板1的一面三边有通过模具成型的非连通凹槽9、凹面10和缓存凹槽11，并在最外端四周形成边框12，导电箔层 2内嵌于凹槽9内，电源正极引线5、电源负极引线6分别与导电箔层2两端点固定连接，注液口4位于边框12，缓存凹槽11位于注液口4与凹面10之间，下板1的另一面为外平面，将上板7与下板1具有凹槽9的一面通过四周的热封胶3进行封装，在上板7与凹面10之间形成空腔，发热功能涂层8位于空腔内。

[0064] 本发明采用上述结构，通过微正压加工实现了加热板的可控快速制备，且发热功能涂层8被封装于上板7与下板1上的凹面10之间所形成空腔，具有优异的绝缘性能；发热功能涂层8与导电箔层2在微正压作用下紧密接触，解决了产生气泡、接触不良等问题，同时也在对称分布的导电箔层2的作用下使施加于发热功能涂层8的电流均匀分布于涂层上，避免了局部热量的积蓄；注液口4和缓存凹槽11、合适角度的缓存凹槽11与凹面衔接方式作用下，可以保证了在微正压条件下，浆料通过注液口4后能够均匀在空腔内流动，避免了常规印刷方式出现的局部电阻、或厚度不均匀问题。

[0065] 本发明所述石墨烯红外加热板的具体制备方法包括以下步骤：

[0066] 1)高分子复合板材1、7的层叠和压制成型，并通过磨具预留好注液口4、凹槽9、凹面10和缓存凹槽11；

[0067] 2)在下板1的凹槽9内嵌装或印刷导电箔层2；

[0068] 3)在导电箔层2距离最近的两端焊接或铆接电源正极引线5、电源负极引线6；

[0069] 4)在下板1和上板7的边框12的区域内涂覆热封胶3；

[0070] 5)将下板1和上板7通过热压机封装成为一体，并在上板7与凹面10 之间形成空腔；

[0071] 6)制备或外购石墨烯红外导电浆料，并将此浆料采用微正压加工工艺，通过注液口4注入到空腔内，形成发热功能涂层8；

[0072] 7)烘干成型，即制备了石墨烯红外加热板粗品；

[0073] 8)整形后获得石墨烯红外加热板产品。

[0074] 通过电源正极引线5、电源负极引线6与外电源相连接，即可获得可以电加热的石墨烯红外加热板。通过调节高分子复合板材配方进而调节其热导率、通过优化石墨烯红外导电浆料配方，降低涂层电阻率、增加红外辐射填料可获得低能耗、高辐射率的石墨烯红外加热板。

[0075] 更具体地，对环氧树脂40wt，石棉8wt，石墨烯3wt、GY—051缩胺为固化剂进行了实施取得了预期效果，即上板7、下板1的热导率为3W/(m·K)，板材厚度为2mm，表面粗糙度为Ra＝0.8μm，可耐温240℃，耐电压值为50KV；

[0076] 更具体而言，分别以铝箔、铜箔、镍箔、金箔、银箔或由铝导电浆料、铜导电浆料、镍导电浆料、金导电浆料、银导电浆料印刷或涂刷成厚度为10μm、 150μm、200μm、300μm、400μm、500μm的箔层进行实施形成导电箔层2，取得了预期效果；

[0077] 更具体而言，分别对台湾 -813多用途热封胶热、德国热可塑性聚酯树脂热封胶、美国杜邦Nucrel丙烯酸系列热封胶、深圳恒达化工热封胶、赢创DEGALAN系列热封胶或德国汉高COOL130热封热熔胶涂覆于边框12距边框 12外边缘0.2cm、0.3cm、0.5cm处，宽度为0.5cm、1.0cm、1.5cm，厚度为0.5mm、 0.8mm、1mm进行实施涂覆热封胶，取得了预期效果；

[0078] 更具体而言，对二分之一圆锥体外端直径为0.05mm、0.5mm、1mm，内端(靠近缓存凹槽处)直径为1、2mm、3mm分别进行了实施，取得了预期效果；

[0079] 更具体而言，对电源正极引线5、电源负极引线6宽度3mm、4mm、5mm、6mm，厚度0.25mm、0.30mm、0.5mm；两电源引线之间的间距为2cm、4cm、5cm分别进行了实施，取得了预期效果。

[0080] 更具体地，发热功能涂层8是将外购的中国科学院山西煤炭化学研究所石墨烯导电油墨采用挤出机挤出在400N压力下的加工工艺通过注液口4注入由上板7和凹面10粘结贴合后形成的空腔内，进而形成发热功能性涂层；即在微正压力作用下，导电浆料在压力作用下均匀填充满空腔，且与导电箔层2良好接触，进而形成石墨烯红外发热涂层；

[0081] 更具体而言，对凹槽9外边线距边框12内边线0.5cm、0.7cm、0.9cm、1cm，宽度5mm、8mm、10mm；深度为10μm、200μm、460μm、500μm分别进行了实施，取得了预期效果。

[0082] 更具体而言，对下凹面10低于边框80μm、120μm、160μm、200μm分别进行了实施，取得了预期效果。

[0083] 更具体而言，对缓存凹槽11宽度为0.5mm、1mm、1.5mm、2mm分别进行了实施，取得了预期效果。

[0084] 更具体而言，对边框12宽度1、1.5cm、2cm分别进行了实施，取得了预期效果。其具体效果见表1。

[0085] 实施实例2

[0086] 按照实施实例1进行，仅做以下调整：

[0087] 下板1和上板7是由ABS60wt，碳纤维5wt，石墨烯0.5wt、308桐油酸酐为固化剂进行了实施取得了预期效果，即上板7、下板1的热导率为 2.8W/(m·K)，板材厚度为6mm，表面粗糙度为Ra＝1.6μm，可耐温200℃，耐电压值为10KV；

[0088] 更具体地，发热功能涂层8是5wt％的E51、50wt％的纳米银改性石墨烯、10wt％的ITOIn(Sn)2O3和适量溶剂搅拌分散成浆料，然后在600N正压力下，采用浆料泵将浆料通过注液口4注入由上板7和凹面10粘结贴合后形成的空腔内，进而形成发热功能性涂层；即在微正压力作用下，导电浆料在压力作用下均匀填充满空腔，且与导电箔层2良好接触，进而形成石墨烯红外发热涂层；获得了预期效果。其具体效果见表1。

[0089] 实施实例3

[0090] 按照实施实例1进行，仅做以下调整：

[0091] 下板1和上板7是由PP 80wt，玻纤20wt，石墨烯2.5wt、306#钛酸三异丙醇叔胺酯为固化剂进行了实施取得了预期效果，即上板7、下板1的热导率为 1.5W/(m·K)，板材厚度为4mm，表面粗糙度为Ra＝3.2μm，可耐温350℃，耐电压值为400KV；

[0092] 更具体地，发热功能涂层8是20wt％的E-385P、30wt％的纳米镍改性石墨烯、 30wt％的CuMn2O4和适量溶剂搅拌分散成浆料，然后在1000N正压力下，采用浆料泵将浆料通过注液口4注入由上板7和凹面10粘结贴合后形成的空腔内，进而形成发热功能性涂层。获得了预期效果。其具体效果见表1。

[0093] 实施实例4

[0094] 按照实施实例1进行，仅做一下调整：

[0095] 下板1和上板7是由PVC 70wt，石棉15wt，石墨烯0.1wt、甲基六氢苯酐为固化剂进行了实施取得了预期效果，即上板7、下板1的热导率为 0.5W/(m·K)，板材厚度为3mm，表面粗糙度为Ra＝1.0μm，可耐温300℃，耐电压值为600KV；

[0096] 更具体地，发热功能涂层8是18wt％的聚全氟烷氧基(PFA)树脂、15wt％的纳米铝改性石墨烯、20wt％的质量比为CoFe2O4：CuFe2O4＝1:1的混合物和适量溶剂搅拌分散成浆料，然后在350N正压力下，采用挤出机将浆料通过注液口4 注入由上板7和凹面10粘结贴合后形成的空腔内，进而形成发热功能性涂层；获得了预期效果。其具体效果见表1。

[0097] 实施实例5

[0098] 按照实施实例1进行，仅做一下调整：

[0099] 下板1和上板7是由ABS60wt，碳纤维5wt，石墨烯0.5wt、308桐油酸酐为固化剂进行了实施取得了预期效果，即上板7、下板1的热导率为 1.8W/(m·K)，板材厚度为6mm，表面粗糙度为Ra＝1.6μm，可耐温200℃，耐电压值为10KV；

[0100] 更具体地，发热功能涂层8是外购的深圳市千代电子材料有限公司石墨烯远红外电热碳浆，然后在260N正压力下，采用挤出机将浆料通过注液口4注入由上板7和凹面10粘结贴合后形成的空腔内，进而形成发热功能性涂层；获得了预期效果。其具体效果见表1。

[0101] 实施实例6

[0102] 按照实施实例1进行，仅做一下调整：

[0103] 下板1和上板7是由ABS60wt，碳纤维5wt，石墨烯0.5wt、308桐油酸酐为固化剂进行了实施取得了预期效果，即上板7、下板1的热导率为2.5W/(m·K)，板材厚度为6mm，表面粗糙度为Ra＝1.6μm，可耐温200℃，耐电压值为500KV；

[0104] 更具体地，发热功能涂层8是15wt％的聚偏氟乙烯(PVDF)、15wt％的纳米银改性石墨烯、16wt％的CoO和适量溶剂搅拌分散成浆料，然后在900N正压力下，采用浆料泵将浆料通过注液口4注入由上板7和凹面10粘结贴合后形成的空腔内，进而形成发热功能性涂层；获得了预期效果。其具体效果见表1。

[0105] 表1

[0106]

[0107] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

[0108] 本发明所制备石墨烯红外加热板可与其他如外框、装饰件、智能控制件等相结合搭配使用，并根据需求设计成各种形状和用途类型的红外发热器件，如远红外的电暖画、卷轴画、暖足宝、地暖膜、地砖、壁纸等，以上所述实施方式仅用来说明本发明，但不限于此。在不偏离本发明构思的条件下，所属技术领域人员做出的适当变更、调整也应纳入本发明的权利要求保护范围之内。

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石墨烯红外加热板

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