[发明专利]石墨烯电热膜的制备方法

说明书

本发明涉及石墨烯材料制备技术领域，公开了一种石墨烯电热膜的制备方法，包括如下步骤：（1）取纯度为90%‑95%的石墨粉，在真空状态下加热至600℃～1200℃，加热时长为10～16h；（2）再升温至1600～1800℃，升温时长为5～8h，使石墨粉高温膨胀；（3）将石墨粉进行物理压合成石墨烯膜；（4）将石墨烯膜加热至2200～2800℃，加热时长为8～16h，使石墨粉结晶生成石墨烯晶体；（5）将石墨烯膜进行膜电路设置，形成石墨烯电热膜。

技术领域

本发明涉及石墨烯材料制备技术领域，尤其涉及一种石墨烯电热膜的制备方法。

背景技术

目前常用对的石墨、石墨烯膜的制备方法有多种，主要包括：旋涂法、喷涂法、层层自组装和化学气相沉积法等，但是这些制备方法都无法解决石墨烯中碳原子的一致性排列问题，而且多数工艺中是需要加入溶剂，以增加其分散性，这样制备出的石墨烯膜在后期应用时会对其耐高温、耐高压的性能产生一定的影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种石墨烯电热膜的制备方法，生产出的石墨烯电热膜具有电热转换效率和电热辐射转换效率高，耐高温、耐高压等特性。

本发明采取的技术方案是：

一种石墨烯电热膜的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

（1）取纯度为90%-95%的石墨粉，在真空状态下加热至600℃～1200℃，加热时长为10～16h；

（2）再升温至1600～1800℃，升温时长为5～8h，使石墨粉高温膨胀；

（3）将石墨粉进行物理压合成石墨烯膜；

（4）将石墨烯膜加热至2200～2800℃，加热时长为8～16h，使石墨粉结晶生成石墨烯晶体；

（5）将石墨烯膜进行膜电路设置，形成石墨烯电热膜。

进一步，所述步骤（5）的膜电路设置过程，包括如下步骤：

（51）通过公式R=(ρ/d)计算得到理论方阻R，其中ρ为石墨烯膜的电阻率，d为石黑膜的厚度；

（52）对石墨烯膜通过伏安法测得多个方阻值，计算其平均方阻；

（53）将平均方阻与理论方阻进行对比，如果误差在许可范围内，则石墨烯膜合格；

（54）将合格的石墨烯膜切割成型，形成石墨烯电热膜；

进一步，所述步骤（5）后还包括步骤：

（6）将石墨烯电热膜用绝缘材料进行封装，所述绝缘材料为陶瓷、玻璃、硅胶模、云母中的一种。

本发明的有益效果是：

（1）石墨烯中碳原子的一致性排列更好，使得石墨烯本身的特性得以更好的展现；

（2）在压合成膜过程中采用物理压合，无需添加任何溶剂或添加剂，不用树脂包覆，最大程度的保证了在应用环节中其耐高温、耐高压的特性的发挥；

（3）加工过程不产生气体挥发，环保安全；

（4）生产出的石墨烯电热膜具有电热转换效率和电热辐射转换效率高，耐高温、耐高压等特性。

具体实施方式

下面对本发明石墨烯电热膜的制备方法的具体实施方式作详细说明。

石墨烯电热膜的制备方法，包括如下步骤：

（1）取纯度为90%-95%的石墨粉，在真空状态下加热至600℃～1200℃，加热时长为10～16h；