具有高效能遠(yuǎn)紅外發(fā)射能力的摻雜石墨電發(fā)熱涂料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電發(fā)熱材料，尤其涉及一種具有高效能遠(yuǎn)紅外發(fā)射能力的摻雜石墨電發(fā)熱涂料。本發(fā)明是在石墨中添加與石墨高溫性能相近的耐高溫絕緣材料，調(diào)整石墨的電阻率，保證石墨電熱涂料的電阻率在產(chǎn)品所需的范圍內(nèi)。
【專利說明】具有高效能遠(yuǎn)紅外發(fā)射能力的摻雜石墨電發(fā)熱涂料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電發(fā)熱材料，尤其涉及一種具有高效能遠(yuǎn)紅外發(fā)射能力的摻雜石墨電發(fā)熱涂料。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電發(fā)熱技術(shù)以電熱絲為主。但是，電熱絲存在著幾個(gè)嚴(yán)重的技術(shù)缺陷:
[0003]1.電熱絲的電熱轉(zhuǎn)換效率大約在65~85%之間，最高也僅限于92%以下；
[0004]2.電熱絲中含有重金屬鉻，會對環(huán)境造成污染；
[0005]3.電熱絲必須在高溫條件下加工生產(chǎn)，因此會消耗很大的能源；
[0006]4.傳統(tǒng)電熱絲的最高工作溫度在1400°C以下，目前很難超越這個(gè)極限。
[0007]石墨材料具有如下特殊性質(zhì):
[0008]I)耐高溫性:石墨的熔點(diǎn)為3850±50°C，沸點(diǎn)為4250°C，即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng)，在200(TC時(shí)，石墨強(qiáng)度
提高一倍。
[0009]2)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性:石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槭忻總€(gè)碳原子與其`他碳原子只形成3個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)碳原子仍然保留I個(gè)自由電子來傳輸電荷，是電的良導(dǎo)體。
[0010]3)化學(xué)穩(wěn)定性:石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。
[0011]4)可塑性:石墨的韌性好，可碾成很薄的薄片。
[0012]5)優(yōu)良的溫度電阻系數(shù):其值一般小于35Χ10_4Ω.πιπι2/πι，低于銅、鋁、鐵導(dǎo)體，尤
其適用于大電流高溫導(dǎo)電；
[0013]6)抗熱震性:在-200°C至+1000°C工作溫度范圍內(nèi)，比銅、鉛、鐵普通金屬導(dǎo)體具有更佳的抗熱震性；
[0014]7)獨(dú)特的耐輻照抗老化性能:經(jīng)過各種射線輻照，性能基本不變，且不變硬、不開裂、不流動、抗老化，尤其適用于露天電氣設(shè)備的密封。
[0015]基于石墨具有上述優(yōu)良性能；并且由于石墨的黑體特性，具有很強(qiáng)的紅外線輻射能力；及石墨的資源豐富和環(huán)境友好特性，為其成為優(yōu)良的電發(fā)熱材料和器件奠定了基礎(chǔ)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明是在石墨中添加與石墨聞溫性能相近的耐聞溫絕緣材料，調(diào)整石墨的電阻率，保證石墨電熱涂料的電阻率在廣品所需的范圍內(nèi)。
[0017]在超細(xì)石墨粉中摻入氧化硅、氧化鋁、氮化硼、氮化硅……等耐高溫絕緣材料，充分混合后加入耐高溫水溶性無機(jī)粘合劑，攪拌均勻后就形成了 “具有高效能遠(yuǎn)紅外發(fā)射能力的摻雜石墨電發(fā)熱涂料”。[0018]該石墨電熱膜涂料可以涂敷在各種絕緣基材表面，常溫成膜，沒有任何污染物和污染氣體排放。
[0019]在干燥成膜后的石墨電發(fā)熱膜表面涂敷耐高溫隔熱保溫涂料(基材導(dǎo)熱)或耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料(輻射散熱)，隔絕石墨與空氣的接觸，形成石墨的無氧工作環(huán)境，目前可實(shí)現(xiàn)的最高工作溫度≤1800°C。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1:絕緣基材涂敷結(jié)構(gòu)示意圖
[0021]1——耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料；
[0022]2——石墨電熱涂料；
[0023]3-絕緣基材。
[0024]圖2:導(dǎo)電基材涂敷結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]1——耐高溫遠(yuǎn)紅外輻射涂料；
[0026]2——石墨電熱涂料；
[0027]4——絕緣保護(hù)層；
[0028]5-導(dǎo)電基材。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例:
[0030]將純度≥95%的結(jié)晶狀石墨(鱗片石墨)研磨到粒度≤1500目，制成石墨粉備用；添加與石墨粉粒度相同的粉狀SiO2，添加的比例根據(jù)需要調(diào)整(SiO2添加的比例越大，制成后涂料的電阻率越大)，將石墨粉與氧化硅粉充分混合；在充分混合好的摻雜石墨粉中加入耐高溫水溶性無機(jī)粘合劑，添加的比例根據(jù)需要調(diào)整，邊添加邊攪拌,并繼續(xù)充分?jǐn)嚢杈鶆?，成為膏狀或糊狀即制成了具有高效能遠(yuǎn)紅外發(fā)射能力的摻雜石墨電發(fā)熱涂料。
【權(quán)利要求】
1.一種具有高效能遠(yuǎn)紅外發(fā)射能力的摻雜石墨電發(fā)熱涂料。其特征是:在石墨中添加與石墨高溫性能相近的耐高溫絕緣材料，調(diào)整石墨的電阻率，保證石墨電熱涂料的電阻率在產(chǎn)品所需的范圍內(nèi)。在摻雜石墨粉中耐高溫水溶性無機(jī)粘合劑，攪拌均勻后就制成了“具有聞效能遠(yuǎn)紅外發(fā)射能力的慘雜石墨電發(fā)熱涂料”。
2.按照權(quán)利要求1所述的石墨具有相當(dāng)高的純凈度。其特征是:石墨可以是結(jié)晶狀石墨或鱗片石墨，其純度≥95%。
3.按照權(quán)利要求1所述的高純度石墨經(jīng)充分研磨。其特征是:純度>≥5%的結(jié)晶狀石墨或鱗片石墨必須經(jīng)過充分研磨，要求研磨后的粒度≤1500目。
4.按照權(quán)利要求1所述的在石墨中添加與石墨高溫性能相近的耐高溫絕緣材料。其特征是:在超細(xì)石墨粉中摻入氧化硅、氧化鋁、氮化硼、氮化硅……等耐高溫絕緣材料。
5.按照權(quán)利要求1所述的在摻雜石墨粉中耐高溫水溶性無機(jī)粘合劑。其特征是:在充分混合好的摻雜石墨粉中加入耐高溫水溶性無機(jī)粘合劑，添加的比例根據(jù)需要調(diào)整，邊添加邊攪拌，并繼續(xù)充分?jǐn)嚢杈鶆颍蔀楦酄罨蚝隣罴粗瞥闪司哂懈咝苓h(yuǎn)紅外發(fā)射能力的摻雜石墨電發(fā)熱涂料。
【文檔編號】C09D7/12GK103627241SQ201210300866
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】王勇 申請人:深圳市生晟新能源科技有限公司, 王勇, 梁家瑋