一文了解石墨烯發(fā)熱膜

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電熱膜就是一種通電后能發(fā)熱的薄膜。它是由電絕緣材料與封裝其內(nèi)的發(fā)熱電阻材料組成的平面型發(fā)熱元件。因為隨著人們生活品質(zhì)的提高，便于自主控制的個性化采暖或理療產(chǎn)品日益受到消費者的青睞，尤其以電熱膜制成品受歡迎。例如，遠紅外理療產(chǎn)品、可用于取暖的發(fā)熱壁畫、即插即熱的電熱毯、發(fā)熱地暖等等，這些產(chǎn)品很有可能會成為你生活中必不可少的助手!因此了解它們很有必要。

不同的導電物質(zhì)和成膜基體可以形成許多種電熱膜。據(jù)國家2011年出臺的《低溫輻射電熱膜》(JG/T286-2010)建筑工業(yè)行業(yè)標準，按發(fā)熱體的不同，低溫輻射電熱膜分為金屬基電熱膜、無機非金屬基電熱膜、高分子電熱膜三類。其中無機非金屬基電熱膜又分為“碳基油墨電熱膜”和“碳纖維電熱膜”兩類。我們調(diào)研了市場上絕大部分產(chǎn)品，99%的電熱膜，無非是：金屬絲電熱膜、碳纖維電熱膜、碳晶板電熱膜、PTC陶瓷電熱膜、碳基油墨電熱膜以及今天重點要辨識的石墨烯發(fā)熱膜。那么，他們都長啥樣?如果你要選用，你最在意它的什么屬性?

這里你會發(fā)現(xiàn)，石墨烯電熱膜，即100%石墨烯薄膜設(shè)計而成的電熱膜，有兩大特征：

1、100%石墨烯電熱膜是柔性透明的，其透光率接近97%。

2、100%石墨烯電熱膜100%安全的，其他電熱膜某些存在安全隱患。

石墨烯電熱膜為什么是透明的?怎么證明其是安全的?其他電熱膜又有何屬性、不安全性又在哪?欲解其惑，必究其因。我們重點來說一說“碳系”的電熱膜。首先來了解一下電熱膜加工工藝，通常有：

1、將膜直接制備在被加熱載體上，例如將導電物質(zhì)和成膜物質(zhì)混合成漿料后，涂覆在需加熱物體上，進行干燥成膜、熱解噴涂成膜;如碳基油墨電熱膜。

2、將電熱膜元件化，例如將導電物質(zhì)和成膜物質(zhì)混合后擠壓成型;如碳纖維/碳晶板電熱膜。

3、采用化學/物理氣相沉積、真空噴涂、離子濺射、絲網(wǎng)印刷等方法，使導電物與膜狀基片組成一體;如石墨烯電熱膜、碳基油墨電熱膜。

碳纖維發(fā)熱膜

1、安全性差，易燃燒

2、內(nèi)部纖維絲易折斷

3、溫度不均衡，難以控制

4、不防水

5、不耐酸堿

6、耐蠕變性差

碳纖維，是一種含碳量在95%以上的纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維發(fā)熱體的發(fā)熱基材是由聚稀腈和粘膠基碳纖維經(jīng)特殊工藝復(fù)合而成。它的優(yōu)點是質(zhì)輕，柔軟，與人體貼合度較好。但缺點也如圖(圖為小編拿市場上的產(chǎn)品做的實驗，差點點了實驗室)及屬性所示，非常明顯，由此造成的安全事故不可謂不引人心悸。

碳晶發(fā)熱膜

1、易老化，熱效率衰減嚴重

2、碳素顆粒與粘合劑易脫層

3、釋放有害氣體

4、電壓擊穿漏電風險

5、壽命短

碳晶，首先請不要與液晶這種材料相混淆。世上并沒有碳晶這么一種材料，技術(shù)術(shù)語中也沒有這種叫法。碳晶只是商家自己的一種混淆是非的叫法。簡單的說，碳晶產(chǎn)品就是以碳素顆?；蚨烫祭w維為導電材料，加入粘合劑壓制而成的一種板材。這種電熱膜自上市以來就備受爭議已久。其耐用性也面臨考驗。

碳基油墨發(fā)熱膜

1、釋放有害物質(zhì)

2、易出現(xiàn)龜裂

3、鼓泡造成絕緣層剝離

4、不耐酸堿

5、電壓擊穿燃燒風險

碳基油墨型電熱膜，發(fā)熱材料為石墨、碳素顆粒、金屬氧化物等。碳基油墨電熱膜的生產(chǎn)工藝是將上述發(fā)熱材料與其他填料一起制成油墨狀漿料，以絲網(wǎng)印刷工藝定量印刷在預(yù)先黏結(jié)有金屬載流條(作為電極)的聚酯薄膜上，再覆上聚酯薄膜形成絕緣結(jié)構(gòu)，故又稱印刷油墨電熱膜。對這類電熱膜的功率控制主要是通過漿料成分、油墨條厚度和間距等實現(xiàn)。由于石墨烯的熱度影響，有些商家在制備這種電熱膜時會摻雜少量石墨烯粉體或漿液，以此渲染石墨烯電熱膜概念。

石墨烯發(fā)熱膜

1、安全環(huán)保，不燃燒

2、柔性透明

3、溫度面均衡，易控制

4、防水、防腐蝕

5、耐壓耐候性好

6、穩(wěn)定性好

石墨烯電熱膜是所有電熱膜里唯一一種沒有摻雜其他物質(zhì)的純碳原子的柔性膜，它是通過化學氣相沉積生長出來的單層碳原子，其特征是透明、安全，電——熱轉(zhuǎn)換效率是所有電加熱元件中最高或并列最高的，在能量轉(zhuǎn)換過程中幾乎沒有任何其他形式的能量損失，如機械能、光能、化學能等，電——熱轉(zhuǎn)換效率接近100%。其中，電-熱輻射轉(zhuǎn)換效率比例也是相同單位面積功率的電加熱元器件中較大的。

總結(jié)：“值得注意的是，隨著石墨烯材料優(yōu)勢盡顯，市場上炒作的一些石墨烯膜產(chǎn)品則是用石墨氧化后再壓成的膜，這種膜通常是黑膜，亦或有些摻雜少量石墨烯粉體、膨脹石墨、石墨微片制備而成的電熱膜等成為偽石墨稀概念和資本炒作的重災(zāi)區(qū)，魚龍混雜，導致的結(jié)果是市場上的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、有各種各樣的安全隱患，這不是石墨烯材料本身不行，而是有些企業(yè)在使用石墨烯時急功近利，罔顧消費者權(quán)益，久而久之，將導致消費者對石墨烯材料誤判，也給石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來負面影響?！痹谑┊a(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，需要有責任感的企業(yè)做出好的產(chǎn)品和應(yīng)用，更加務(wù)實地對待石墨烯產(chǎn)業(yè)，精益求精地打造產(chǎn)品!

（資料來源：OFweek和烯盟資訊，轉(zhuǎn)載請注明）

審核編輯：湯梓紅