一种纯石墨烯透明远红外电加热膜及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及石墨烯相关技术领域，具体为一种纯石墨烯透明远红外电加热膜及其制备工艺。


背景技术：

2.石墨烯(graphene)是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。而纯石墨烯透明远红外石墨烯，最重要体现的是石墨烯的纯度，使之散发出的远红外波长达到与人体相吻合的波长，从而达到非常良好的医疗效果。
3.但是目前常用的制备工艺，在制备纯石墨烯透明远红外石墨烯时难以保证石墨烯的纯度和均匀性，易造成堆积。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种，以解决背景技术中提出的问题。
5.为实现目的，本发明提供如下技术方案，一种纯石墨烯透明远红外电加热膜，该电加热膜由以下质量百分比的组分构成：氢1.5-2％、氧3.0-4％、碳85-90％、镍1.2-3.4％、锡2-2.6％、银2-2.6％、锌1.3-2％、钛0.5-1％。
6.优选的，该电加热膜由以下质量百分比的组分构成：氢1.7％、氧3.4％、碳85.7％、镍2.2％、锡2.5％、银2.1％、锌1.6％、钛0.8％。
7.优选的，该电加热膜由以下质量百分比的组分构成：氢1.7％、氧3.2％、碳85.5％、镍1.6％、锡2.5％、银2.5％、锌2％、钛1％。
8.优选的，该电加热膜由以下质量百分比的组分构成：氢2％、氧3.3％、碳85.5％、镍2.3％、锡2.4％、银2.2％、锌1.5％、钛0.8％。
9.一种纯石墨烯透明远红外电加热膜的制备工艺，该制备工艺包括有以下步骤：
10.步骤s1：以光滑材质基材作为载体；
11.步骤s2：以金属氧化物镍作为催化剂使碳原子析解除；
12.步骤s3：先把铜原子生长在光滑材质基材上作为基底，使之形成金属网格，让碳原子填入每个网格中；
13.步骤s4：再混入铱、钌等金属氧化物使碳原子分部均匀，不易堆积，形成单纯石墨烯。
14.优选的，光滑材质基材采用pet、pi、玻璃的其中一种进行制备。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1.本发明提供了一种能够提高石墨烯纯度的纯石墨烯透明远红外电加热膜制备工艺，最终成型的纯石墨烯透明远红外电加热膜中，碳原子在网格中分布均匀，不存在堆积情况，石墨烯的纯度较高。
17.2.本发明的制备的纯石墨烯透明远红外电加热膜中石墨烯的纯度，因此散发出的远红外波长达到与人体相吻合的波长，能够达到非常良好的医疗效果。
具体实施方式
18.下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.本发明提供一种技术方案：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。
20.一种纯石墨烯透明远红外电加热膜，该电加热膜由以下质量百分比的组分构成：氢1.5-2％、氧3.0-4％、碳85-90％、镍1.2-3.4％、锡2-2.6％、银2-2.6％、锌1.3-2％、钛0.5-1％。
21.实施例1
22.该电加热膜由以下质量百分比的组分构成：氢1.7％、氧3.4％、碳85.7％、镍2.2％、锡2.5％、银2.1％、锌1.6％、钛0.8％。
23.实施例2
24.该电加热膜由以下质量百分比的组分构成：氢1.7％、氧3.2％、碳85.5％、镍1.6％、锡2.5％、银2.5％、锌2％、钛1％。
25.实施例3
26.该电加热膜由以下质量百分比的组分构成：氢2％、氧3.3％、碳85.5％、镍2.3％、锡2.4％、银2.2％、锌1.5％、钛0.8％。
27.一种纯石墨烯透明远红外电加热膜的制备工艺，该制备工艺包括有以下步骤：
28.步骤s1：以pet作为载体；
29.步骤s2：以金属氧化物镍作为催化剂使碳原子析解除；
30.步骤s3：先把铜原子生长在pet基材上作为基底，使之形成金属网格，让碳原子填入每个网格中；
31.步骤s4：再混入铱、钌等金属氧化物使碳原子分部均匀，不易堆积，形成单纯石墨烯。
32.光滑材质基材采用pet、pi、玻璃的其中一种进行制备。
33.以上三个实施例均通过同样的制备工艺进行制备，最终成型的纯石墨烯透明远红外电加热膜各组分均在预计范围内，其中实施例1的构成为最佳构成，碳原子在网格中分布均匀，不存在堆积情况，石墨烯的纯度较高。
34.对所生产的电加热膜进行实验处理，涉及电压电流温度数据测定：
35.测试环境为28.1℃：
36.尺寸450mm*450mm测试数据
37.序号电压v电流a功率w实温℃电阻ω1100.070.7029.0142.862200.142.8029.8142.86
3300.216.3031.2142.864400.2710.8031.7148.155500.3417.0033.6147.066600.4124.6036.1146.347700.4833.6038.0145.838800.5544.0041.0145.459900.6255.8043.7145.16101000.6969.0047.2144.93111100.7683.6050.8144.74121200.8298.4053.8146.34131300.89115.7058.4146.07141400.96134.4061.9145.83151501.02153.0065.7147.06161601.08172.8069.3148.15171701.15195.5073.2147.83181801.22219.6078.7147.54191901.28243.2083.7148.44202001.34268.0087.4149.25
38.测试环境为27.4℃：
39.实验测试109*94mm功率温度数据
40.序号电压/v电流/a功率/w实测温度/℃环境温度/℃170.493.4346.327.4280.574.5653.027.4390.635.6758.027.44100.707.0065.127.45110.778.4770.627.46120.8410.0877.627.47130.9111.8385.027.48140.9713.5890.727.49151.0415.6095.527.410161.1117.76101.527.411171.1719.89111.827.412181.2322.14121.227.413191.2924.51132.027.414201.3527.00138.627.415211.4229.82147.327.416221.4832.56153.227.417231.5435.42162.527.418241.5837.92171.327.4
19251.6541.25182.127.420261.7244.72189.027.421271.7747.79196.127.422281.8351.24203.727.423291.8854.52212.527.424301.9558.50219.527.425312.0062.00227.727.426322.0766.24234.527.4
41.以下为本产品的光谱曲线数据：
[0042][0043]
本发明所涉及到的石墨烯电加热膜基本参数与特征如下：
[0044]
名称参数基材材质pet/pi/玻璃透光率≤95％热能转化率99.42％远红外波长峰值7-10μm法相发射率88％衰减率0.21％/年使用寿命50年以上(老化试验数据)尺寸大小理论上无限制/生产设备决定厚度0.1-8mm电压范围所有电压范围耐高压测试1250v温度范围pet≤120℃；pi≤180℃；玻璃≤500℃升温速度秒级升温温度均匀性温差＜0.5℃(恒定环境下)控制方法恒定电压，恒定温度
[0045]
本发明的产品温升数据测试：
[0046]
温升测试数据—恒定电压/恒定100℃
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秒表计时加热片表面max029.3555.51065.21569.52073.92577.63081.53585.34088.14591.75094.55597.26099.865101.670101.175100.8
[0048]
通过以上实验数据，能够明显体现本发明的技术优势，相比现有技术的产品来说，本技术方案具备明显的优势，而且具有广泛的市场应用前景。在健康理疗，远红外辅助医疗方面有很大的优势。并且本发明属于清洁能源，符合社会的清洁需求。
[0049]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。