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。

技术实现要素：

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；

（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，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；

（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。

封装过程通过辊轴设备进行粘合完成，生产线的涂胶、粘合模块将石墨烯与云母等封装材料粘合固定形成石墨烯电热膜成品。

由本方法生产出的石墨烯电热膜电热转换效率高达99.7%；22℃、51%rh环境下，法向远红外热效果高达85%，电热辐射转换效率高达66%；19.4℃、62%rh环境下，法向远红外热效果高达88-89%，电热辐射转换效率高达56%。利用远红外光波原理可实现快速、舒适的升温供暖（适用于人的感知温度），同时可以节能20%；耐高压，297v的电压下测试，功率无衰减，使用寿命长。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。