[发明专利]一种石墨纸复合加热板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于石墨纸电发热的石墨纸复合加热板及其制备方法。

背景技术

现有的高温加热膜发热体为刻蚀金属箔形成的线路，金属箔发射率低，因此电热辐射效率较低，无法满足高电热辐射效率电暖装置的需求。发射率指物体的辐射能力与相同温度下黑体的辐射能力之比，也称为辐射率，表征了物体对光的辐射能力。

现有的金属箔加热膜的电热辐射转换效率在20％以下。

金属箔电热膜的主要制作步骤如下：

1、在绝缘膜上覆金属箔；

2、在金属箔上覆感光膜；

3、通过曝光、显影的方法使感光膜图案化；

4、将金属箔放入刻蚀液中刻蚀掉未被保护的区域；

5、在脱膜液中脱去感光膜，在金属箔上覆量一层绝缘膜。

金属箔加热膜工艺步骤较为复杂，且金属箔刻蚀液和脱膜液的使用会对环境造成污染。

石墨纸面向导热率为400-440W/m.K,但石墨纸厚度方向导热率仅为8-12W/m.K，且随着厚度的增加而逐步减小。

中国专利(CN 104883760 A)公开了以石墨烯薄膜作为发热主体的电热片，石墨烯膜作为发热体容易出现发热不均匀的问题，这是由于石墨烯膜厚度太薄(≈0.34nm)，在制备及加工过程很容易造成破损，石墨烯的方阻不均匀也易造成发热不均；另外，因为石墨烯太薄在大电流工作时容易烧毁，因此较难实现高温加热。

中国专利(CN201520360467.7)公开了以石墨纸和铝板结合木地板制造的复合导热地板，但石墨纸厚度为800μm至1000μm之间，石墨纸面向导热率为400-440W/m.K,但石墨纸厚度方向导热率仅为8-12W/m.K，且随着厚度的增加而逐步减小，因而导热效果不是很好，同时石墨纸厚度大造成对应生产成本高且太厚加工工艺困难，同时没有对石墨纸进行图案化处理，只是简单的夹层结构，没有充分利用石墨烯导热率好的特性。

中国专利(CN201520759944.7)石墨纸加热器与中国专利(CN201520360467.7)类似，只是对石墨纸发热源电流方向长宽尺寸做出简单要求，产品难以满足日益精细化的市场需求。

基于上述问题，在电加热膜片领域，仍急需进一步的探索。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种采用发射率高、发热均匀的石墨纸复合加热板，该加热板可设于墙壁发热、设于地板中发热，等等，应用广泛。

本发明的另一目的是提供上述石墨纸复合加热板的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种石墨纸复合加热板，包括：

发热膜，包括第一表面和第二表面；

散热板，设置于所述发热膜的第二表面；

所述发热膜包括：

第二绝缘膜，

设置于第二绝缘膜表面的第二树脂胶体层，

设置于第二树脂胶体表面的石墨纸发热层，

设置于石墨纸发热层表面的第一绝缘膜，

设置于第一绝缘膜表面的第一树脂胶体层，

端子，所述端子与石墨纸发热层连接，用于连接电源的正负极；

所述散热板通过第一树脂胶体层与发热膜贴合在一起；

优选地，所述发热膜设有至少一个温度感应器和温度传感器控制模块，所述温度感应器用于感应加热板的温度，通过引线与所述温度传感器控制模块连接，所述温度传感器控制模块与电源连接，用以控制加热板整体温度。

本发明的一个方面，所述石墨纸发热层为PI烧结石墨导热膜、天然石墨导热膜、石墨烯涂布石墨导热膜，优选为PI烧结石墨导热膜。墨导热膜又被大家称为导热石墨片，散热石墨膜，石墨散热膜等等。现有技术中，导热石墨膜是一种新型的导热散热材料，其导热散热的效果是非常明显的，现已经广泛应用于PDP、LCD TV、Notebook PC、UMPC、Flat Panel Display、MPU、Projector、Power Supply、LED等电子产品。PI烧结石墨导热膜是指PI膜在一定的压力下高温煅烧石墨化形成的石墨导热膜。优选的，石墨导热膜厚度为20-100μm，例如：20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm，等等；最佳为25μm。

作为本发明的一个方面，所述石墨纸发热层为条形的石墨导热膜按首尾相连的U型图案分布于绝缘膜上，端子分别设于条形的石墨导热膜的两端头。

优选地，所述首尾相连的U型图案的石墨导热膜包括平行的多个竖条部和多个折弯部，相邻竖条部之间形成夹缝。