[实用新型]一种高功率碳纤维电热板及应用设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型的高功率碳纤维电热板及应用设备，属于电加热取暖技术领域。

背景技术

碳纤维(或者碳晶)电热板是近5年在市场上出现的一种新型电取暖器，由三明治结构构成：上、下两层是绝缘层，中间是碳纤维发热层。其工作原理是在加电下碳纤维会辐射远红外线，以辐照方式进行加热。与传统的电油汀、小太阳、空调等取暖设备相比，碳纤维电热板具有以下突出的优点。①节能：电热转化率高达99％、比空调节能30％以上；②健康：辐射波长8-15u的远红外线，具有理疗功能；③安全：辐射过程无噪音、无光污染、防水、绝缘、阻燃；④面状加热，加热速度快。因此，它被认为是最合理、最健康、最具发展潜力的家庭取暖方式。

碳纤维电热板的上、下绝缘层是关键部件之一，起着安全保护作用。主要有无机材料绝缘层和玻璃布增强树脂绝缘层两类。前者虽然耐温高，但是比重大、易脆、加工困难。后者质轻、韧性好、易加工，所以得到大力发展，例如李刚等公开了采用环氧树脂作绝缘层的碳纤维电热板(CN 201010107568.5)，石伟公开了采用玻璃布增强的环氧树脂作绝缘层的碳晶电热板(CN 200720016779.1)。但是，基于玻璃布增强树脂的碳纤维电热板目前发展遇到的最大问题是功率比较低，主要为300～500w，市面上尚未有超过1000w的产品，而相关竞争产品如电油汀、小太阳、空调等的功率主要集中在1400-2000w。这严重制约了碳纤维电热板的普及和应用。其原因是玻璃布增强树脂绝缘层目前主要使用环氧树脂，其玻璃化转变温度Tg≈130℃，耐热性太低。当碳纤维电热板的功率提高时，发热温度也会跟着升高，超过130℃时环氧树脂会变软，严重影响产品的机械强度和绝缘性能，这成为发展高功率碳纤维电热板的瓶颈。因此解决问题的关键是提高树脂的耐热性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有碳纤维电热板功率较比较低(300～500w)的问题，基于我们研发的苯并噁嗪新型耐热树脂，开发一种大功率碳纤维电热板(1100～1500w)。这种新型碳纤维电热板，在功率上接近电油灯、小太阳、空调等，将会大大促进碳纤维电热板的推广和应用。

本实用新型采用的技术方案为：

一种碳纤维电热板，包括多层，从下到上依次为苯并噁嗪树脂绝缘层I、碳纸、苯并噁嗪树脂绝缘层II，中间层碳纸被苯并噁嗪树脂绝缘层I、II上下封装起来，在所述碳纸与苯并噁嗪树脂绝缘层I、和/或碳纸与苯并噁嗪树脂绝缘层II之间封装有与碳纸接触的导电材料，所述的导电材料作为电极通过导线与电源连接。

所述的苯并噁嗪树脂绝缘层I、苯并噁嗪树脂绝缘层II分别各自包括固化的苯并噁嗪树脂或者固化的改性苯并噁嗪树脂。

所述的碳纤维电热板采用玻璃布作为树脂的增强材料。

所述的碳纤维电热板的尺寸为60cm×100cm，厚度为0.8～1.8mm。

所述的碳纤维电热板的形状可为平面形、上凸面形、下凹面形。

所述的碳纸为包含碳纤维(或者碳晶)的碳纸。

所述的苯并噁嗪树脂为含胶量重量比为30％～70％的苯并噁嗪树脂；

所述的改性苯并噁嗪树脂为苯并噁嗪树脂与环氧树脂的混合物、或苯并噁嗪树脂与马来酰亚胺的混合物，或苯并噁嗪树脂、环氧树脂和马来酰亚胺的混合物，且混合物中苯并噁嗪树脂的重量比为95％～20％。

一种浴霸，包括所述的碳纤维电热板。

一种墙暖设备，包括所述的碳纤维电热板。

一种移动式取暖器，包括所述的碳纤维电热板。

一种碳纤维电热板加工工艺：

步骤1把玻璃布浸渍在苯并噁嗪或者改性苯并噁嗪树脂溶液中，干燥去除溶剂后得到苯并噁嗪树脂预浸料I；

步骤2把苯并噁嗪树脂预浸料平铺，然后在其上面铺设碳纸以及铜箔带；

步骤3待铺设完毕后在上面覆盖苯并噁嗪树脂预浸料II；

步骤4在140～180℃温度、4～8MPa压强、60～180min时间下固化成型，再在180～200℃烘箱进行热处理60～180min。

碳纤维电热板与导线的连接接点为绝缘盒。首先在电热板上磨圆孔，孔的直径为3～6mm，然后露出铜箔带电极，把导线与之进行焊接，形成焊点，最后用有机硅树脂把焊点进行密封。

所述的碳纤维电热板连接功率控制开关，这样可以方便人们根据实际加热情况，来控制发热主板的发热量，既可以选择高功率，也可以选择低功率。