石墨烯發(fā)熱膜是什么?石墨烯發(fā)熱膜是一種可以使用在家居采暖家電產(chǎn)品,服裝等穿戴產(chǎn)品;石墨烯發(fā)熱膜可以應(yīng)用在醫(yī)療用中醫(yī)理療產(chǎn)品,醫(yī)用器械產(chǎn)品等。下面詳細(xì)介紹:
石墨烯加熱膜采用二維原子晶體-石墨烯來發(fā)熱。石墨烯是一層密集的、包裹在蜂巢晶體點(diǎn)陣上的碳原子,厚度僅有0.34nm。石墨烯具有許多優(yōu)異的特性,比如高的機(jī)械強(qiáng)度(楊氏模量高達(dá)1TPa)、良好的導(dǎo)電(電阻率僅10-6Ω.cm)、導(dǎo)熱性(導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m.K)、高的飽和電流密度(可承受1-2億A/cm2的電流度)及大的比表面積(理論高達(dá)2630m2/g)。由石墨烯制成的加熱膜具有加熱快、散熱快,穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。
目前市場上石墨烯電熱膜在電地暖、發(fā)熱墻紙、發(fā)熱畫等方面應(yīng)用較廣 ,大家都知道,只要接通電源,地暖、墻暖、發(fā)熱畫這些發(fā)熱材料可以在幾分鐘內(nèi)迅速升溫,達(dá)到控制器的設(shè)置溫度,起到取暖的效果,那么,大家知道石墨烯發(fā)熱膜的發(fā)熱原理是怎樣的嗎?
石墨烯是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的一種碳質(zhì)新材料,厚度只有0.335納米,僅為頭發(fā)的20萬分之一,是構(gòu)建其它維數(shù)碳質(zhì)材料(如零維富勒烯、一維納米碳管、三維石墨)的基本單元,具有極好的結(jié)晶性、力學(xué)性能和電學(xué)質(zhì)量。
石墨烯不是金屬,是碳族非金屬元素,卻擁有良好的導(dǎo)電性,主要是得益于石墨烯獨(dú)有的穩(wěn)定分子結(jié)構(gòu)。
石墨烯具有非常好的熱傳導(dǎo)性能。純的無缺陷的單層石墨烯的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/mK,是目前為止導(dǎo)熱系數(shù)最高的碳材料,同時石墨烯的結(jié)構(gòu)也非常穩(wěn)定,碳碳鍵僅為1.42。石墨烯內(nèi)部的碳原子之間的連接很柔韌,當(dāng)施加外力于石墨烯時,碳原子面會彎曲變形,使得碳原子不必重新排列來適應(yīng)外力,從而保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。這種穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)使石墨烯具有優(yōu)秀的導(dǎo)熱性。另外,石墨烯中的電子在軌道中移動時,不會因晶格缺陷或引入外來原子而發(fā)生散射。由于原子間作用力十分強(qiáng),在常溫下,即使周圍碳原子發(fā)生擠撞,石墨烯內(nèi)部電子受到的干擾也非常小。
石墨烯電熱膜在通電后,通過遠(yuǎn)紅外的形式對外輻射熱量,一般情況下,石墨烯電熱膜遠(yuǎn)紅外的波長為5-12um,剛好可以被人體吸收,給人體提供熱量,給房間提供熱量,其電熱轉(zhuǎn)化率高達(dá)87%,電熱轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于其他電器。
總結(jié):石墨烯發(fā)熱膜是所有電熱膜里面,沒有摻雜其他物質(zhì)的純碳原子的柔性膜,它是通過化學(xué)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相對較高的,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(jī)械能、光能、化學(xué)能等,電——熱轉(zhuǎn)換效率接近99%。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。同時石墨烯發(fā)熱膜只吸收2.3%的光,幾乎透明,所以正宗純石墨烯發(fā)熱膜應(yīng)該是透明的,而純石墨烯發(fā)熱膜,才具有溫度面均衡、快速發(fā)熱、釋放的遠(yuǎn)紅外更為純凈等性能。而在純石墨烯發(fā)熱膜基礎(chǔ)上,升級成的石墨烯柔性發(fā)熱膜,性能更好,用途更廣。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:【行業(yè)資訊】石墨烯發(fā)熱膜是什么,你知道嗎?
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