[发明专利]一种可调控激光诱导石墨烯纸加热器及其应用

说明书

本发明提供了一种激光诱导石墨烯纸加热器及其应用，属于加热器技术领域。本发明中激光诱导石墨烯纸加热器包括石墨烯纸，石墨烯纸的两端分别粘贴有电极，电极与石墨烯纸的接缝处涂覆有导电银漆；且石墨烯纸由激光诱导还原聚酰亚胺纸制备得到。本发明中石墨烯纸加热器的加热温度范围较大、加热效率高、升温速度快。进一步地，本发明通过激光数字定制化设计与制造，一次性加工得到图案化石墨烯纸，便于进一步制备图案化石墨烯纸加热器；且可以通过改变等效电路连接方式以及改变区域面积的方式实现温度区域调控。因此，本发明的石墨烯纸加热器可以应用在可穿戴装备、家用取暖、工业加热设备以及热固性复合材料低能耗固化成型等方面，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，尤其涉及一种可调控激光诱导石墨烯纸加热器及其应用。

背景技术

焦耳热是电流通过导体时产生的热量，使用焦耳热的电热材料在生活和生产中得到了广泛的应用，如：电暖气、热疗、除冰、固化热固性复合材料等。氧化铟锡加热器由于其高导电率和透明性而广泛应用于商业化产品，但是氧化铟锡的脆性导致其不能应用于柔性加热器。金属纳米线同样具有高导电率和透明性，且柔性好，因此成为氧化铟锡的替代产品。但是金属纳米线加热器所能达到的温度较低(最高温度约为200℃)，用途有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调控激光诱导石墨烯纸加热器及其应用，本发明提供的石墨烯纸加热器的加热温度范围较大，在空气环境下最高可加热至600℃，应用前景广阔。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种激光诱导石墨烯纸加热器，包括石墨烯纸，所述石墨烯纸的两端分别粘贴有电极，所述电极与石墨烯纸的接缝处涂覆有导电银漆；

其中，所述石墨烯纸由激光诱导还原聚酰亚胺纸制备得到。

优选地，所述石墨烯纸为图案化石墨烯纸。

优选地，所述图案化石墨烯纸的图案为连续图案或非连续图案，当所述图案为非连续图案时，所述激光诱导石墨烯纸加热器还包括用于连通所述非连续图案的导线。

优选地，所述激光诱导石墨烯纸加热器为非区域温度调控的石墨烯纸加热器或区域温度调控的石墨烯纸加热器；

所述非区域温度调控的石墨烯纸加热器中的石墨烯纸为均质石墨烯纸；

所述区域温度调控的石墨烯纸加热器中的石墨烯纸包括多个调控区域，制备所述石墨烯纸时，至少有一个调控区域的激光功率或面积不同于其它调控区域。

优选地，多个所述调控区域的分布方式包括连续分布和/或非连续分布。

优选地，多个所述调控区域形成的等效电路的连接方式为串联、并联或混联。

本发明提供了上述技术方案所述激光诱导石墨烯纸加热器在加热物体中的应用，所述加热的方式包括将激光诱导石墨烯纸加热器贴附在物体表面或嵌入物体内部进行加热。

优选地，所述物体包括可穿戴装备、家用取暖设备或工业设备。

优选地，所述物体包括热固性复合材料，所述加热的方式包括将激光诱导石墨烯纸加热器与所述热固性复合材料的预浸料封装后进行加热固化，所述预浸料包括树脂基体，所述树脂基体为热固性树脂。

优选地，所述热固性复合材料为等截面厚度的热固性复合材料或变截面厚度的热固性复合材料。