本發(fā)明涉及電加熱材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電加熱材料及其制備方法和電加熱器。
背景技術(shù)：
電加熱材料是指通電能夠產(chǎn)生熱量的材料，例如鎢絲、鎳鉻絲和鐵鉻絲等。
公開號為CN1321056A的中國專利文獻公開了一種非晶態(tài)合金電加熱材料的分子式為(Fe1－aMa)100－x－y－zSixByTzZα，其中M由COx、Mn、Ni、稀土元素中選用；按原子％計,0≤a≤45,0.1≤x≤30,0.1≤y≤30；T由Zr、Nb、Hf、Mo、W、Ga、Ag、Zn、Pt、Sn、Al和Ge中選用,0≤z≤6；Z＝Cu、V,0≤α≤2。
公開號為CN101106841A的中國專利文獻一種遠紅外材料電加熱產(chǎn)品，包括遠紅外材料制品及電加熱裝置，其特點是：電加熱裝置中包括電加熱元件、溫度程序控制器、溫度傳感器，電加熱元件及溫度傳感器設(shè)置在遠紅外材料制品上，溫度程序控制器通過電路與溫度傳感器、電加熱元件連接，所述的遠紅外材料制品至少含有兩種遠紅外材料。其加熱過程為：加熱→高溫保溫→降溫→低溫保溫→加熱，如此周而復(fù)始直至電加熱時間結(jié)束。加熱溫度曲線的各個參數(shù)可以由使用者自行設(shè)置，也可以由使用者根據(jù)需要選擇已經(jīng)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度加熱曲線，以滿足各個不同的使用者的不同需要，達到最佳效果。
現(xiàn)有電加熱材料存在發(fā)熱慢和耗電量大的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種電加熱材料及其制備方法和電加熱器，本發(fā)明提供的電加熱材料發(fā)熱快，耗電量小。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電加熱材料，所述電加熱材料包括碳納米管顆粒和粘結(jié)所述碳納米管顆粒的可塑性絕緣材料，所述電加熱材料中碳納米管顆粒的重量為5～95重量％。
可選的，所述電加熱材料中所述碳納米管顆粒的重量為10～40重量％。
可選的，所述可塑性絕緣材料為硅膠、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚鄰苯二酰胺、特氟龍和橡膠中的一種或多種。
本發(fā)明還提供一種電加熱材料的制備方法，所述制備方法包括：將碳納米管顆粒和可塑性絕緣材料混合均勻進行粉碎后熱壓成型，得到電加熱材料，所述電加熱材料中所述碳納米管顆粒的重量為5～95重量％。
可選的，所述電加熱材料中所述碳納米管顆粒的重量為10～40重量％。
可選的，所述可塑性絕緣材料為硅膠、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚鄰苯二酰胺、特氟龍、橡膠、玻璃和布料中的一種或多種。
可選的，經(jīng)過粉碎的可塑性絕緣材料的粒徑小于1毫米。
本發(fā)明還提供一種電加熱器，所述電加熱器包括負(fù)極和正極以及電連接所述負(fù)極和正極的電加熱材料。
可選的，所述電加熱器為電暖氣片、電暖水袋、電熱寶、電熱護膝、電熱鞋墊、電熱毯或電熱壺。
本發(fā)明方法具有如下優(yōu)點：
本發(fā)明將碳納米管顆粒分散在可塑性絕緣材料中，并由可塑性絕緣材料相粘結(jié)，所制備的電加熱材料發(fā)熱快，耗電量小。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
碳納米管(CNT)，又名巴基管，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)(徑向尺寸為納米量級，軸向尺寸為微米量級，管子兩端基本上都封口)的一維量子材料。碳納米管主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成數(shù)層到數(shù)十層的同軸圓管。層與層之間保持固定的距離，約0.34nm，直徑一般為2～20nm。碳納米管是導(dǎo)電性能最快的導(dǎo)電體，最快的導(dǎo)熱體，最小的耗電量等特點和可以大批量自動化生產(chǎn)，其加熱的范圍可以到40～250℃。
本發(fā)明提供一種電加熱材料，所述電加熱材料包括碳納米管顆粒和粘結(jié)所述碳納米管顆粒的可塑性絕緣材料，所述電加熱材料中所述碳納米管顆粒的重量為5～95重量％，優(yōu)選為10～40重量％，更優(yōu)選為15～35重量％。
碳納米管價格較高，為了降低成本，電加熱材料的使用量越少越好，但是碳納米過少，會引起電阻較高，發(fā)熱速率較慢，耗電高，純的碳納米管電阻又太小，耗電太少，發(fā)熱也慢，本發(fā)明將碳納米管顆粒分散在可塑性絕緣材料中，既能提高發(fā)熱速度，還可以降低耗電量。
本發(fā)明中，可塑性絕緣材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，是指可以加熱到一定溫度熔化的材料，可以是晶體也可以是非晶體，例如，所述可塑性絕緣材料為硅膠、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚鄰苯二酰胺、特氟龍和橡膠中的一種或多種。
本發(fā)明還提供一種電加熱材料的制備方法，所述制備方法包括：將碳納米管顆粒和可塑性絕緣材料混合均勻進行粉碎后熱壓成型，得到電加熱材料，所述電加熱材料中所述碳納米管顆粒的重量為5～95重量％，優(yōu)選為10～40重量％，更優(yōu)選為15～35重量％。
本發(fā)明的制備方法將碳納米管采用小顆粒，利用可塑性絕緣材料進行粘結(jié)，利用納米效應(yīng)，既能提高發(fā)熱速度，還可以降低耗電量，經(jīng)過粉碎的可塑性絕緣材料的粒徑一般小于1毫米，優(yōu)選小于500微米，更優(yōu)選小于100微米。
本發(fā)明中，可塑性絕緣材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，是指可以加熱到一定溫度熔化的材料，可以是晶體也可以是非晶體，例如，所述可塑性絕緣材料為硅膠、聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚鄰苯二酰胺、特氟龍、橡膠、玻璃和布料中的一種或多種。
本發(fā)明還提供一種電加熱器，所述電加熱器包括負(fù)極和正極以及電連接所述負(fù)極和正極的電加熱材料。
所述電加熱器為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，例如為電暖氣片、電暖水袋、電熱寶、電熱護膝、電熱鞋墊、電熱毯或電熱壺。
下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明，但是并不因此而限制本發(fā)明。本發(fā)明實施例中電加熱材料的起始溫度均為0℃，在0℃下進行試驗。
實施例1
將硅膠顆粒和碳納米管混合均勻后進行碾壓，然后加壓加熱成型，得到電加熱材料，碳納米管含量為20重量％，經(jīng)測定電阻為11.1歐姆。經(jīng)5V電壓1A電流加熱，加熱4分鐘能到25℃；電壓12V電流1A加熱80秒能到50℃，24V電壓1A電流加熱30秒左右能到60℃，10000毫安充電寶能使用5個小時。
實施例2
將硅膠顆粒和碳納米管混合均勻后進行碾壓，然后加壓加熱成型，得到電加熱材料，碳納米管含量為30重量％，經(jīng)測定電阻為6歐姆。經(jīng)5V電壓0.8A電流加熱3分鐘能到45℃；12V電壓1A電流加熱50秒能到50℃，24V電壓1A電流加熱10秒能到60℃，10000毫安充電寶能使用8個小時。
實施例3
將硅膠顆粒和碳納米管混合均勻后進行碾壓，然后加壓加熱成型，得到電加熱材料，碳納米管含量為10重量％，經(jīng)測定電阻為17歐姆。經(jīng)5V電壓0.8A電流加熱3分鐘能到20℃；12V電壓1A電流加熱120秒能到50℃，24V電壓1A電流加熱40秒能到60℃，10000毫安充電寶能使用3個小時。
實施例4
將硅膠顆粒和碳納米管混合均勻后進行碾壓，然后加壓加熱成型，得到電加熱材料，碳納米管含量為50重量％，經(jīng)測定電阻為3歐姆。經(jīng)5V電壓0.8A電流加熱3分鐘能到35℃；12V電壓1A電流加熱40秒能到50℃，24V電壓1A電流加熱14秒能到60℃，10000毫安充電寶能使用7個小時。
實施例5
將聚碳酸酯顆粒和碳納米管混合均勻后進行碾壓，然后加壓加熱成型，得到電加熱材料，碳納米管含量為30重量％，經(jīng)測定電阻為5.5歐姆。經(jīng)5V電壓0.8A電流加熱3分鐘能到40℃；12V電壓1A電流加熱40秒能到50℃，24V電壓1A電流加熱8秒能到60℃，10000毫安充電寶能使用10個小時。
雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施例對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。