一種納米碳纖維加熱布的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種納米碳纖維加熱布，包括由絕緣纖維通過經(jīng)線和緯線編織而成的絕緣纖維編織帶，所述絕緣纖維編織帶的徑向或緯向上穿插有相互平行排列的碳纖維，所述碳纖維的兩端連接有電極，所述碳纖維為納米碳纖維絲組成；納米碳纖維絲具有低密度、高比模量、高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率、良好的熱穩(wěn)定性以及比表面積大等特點(diǎn)，這樣由納米碳纖維絲制作而成的納米碳纖維加熱布具有良好的發(fā)熱效果，整體表面具有均勻的發(fā)熱溫度，其抗拉、抗彎曲和抗壓性能良好，使得加熱布具有可靠的質(zhì)量和較長的使用壽命，同時(shí)其發(fā)熱效率也會提高，具有良好的節(jié)能環(huán)保作用。
【專利說明】一種納米碳纖維加熱布 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本發(fā)明涉及一種碳纖維加熱布，特別是一種納米碳纖維加熱布。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 目前發(fā)熱、加熱產(chǎn)品及其應(yīng)用，普遍是采用更為環(huán)保和節(jié)能的材料制作而成的，碳 纖維的加熱/發(fā)熱功能的應(yīng)用就是利用其本身纖維狀碳材料的特點(diǎn)，利用其耐腐蝕性，抗 氧化（金屬容易氧化造成局部擊穿），高穩(wěn)定性，壽命更長，熱轉(zhuǎn)換率高（98 %以上）等特 點(diǎn)，其加熱/發(fā)熱效果比較常用以燒油燒電為輔助熱源的/加熱發(fā)熱方式節(jié)能30-50%，安 裝使用簡單方便，環(huán)保節(jié)能，成本低廉。現(xiàn)有的加熱布產(chǎn)品主要是材料用浸碳碳纖維發(fā)熱和 碳纖維發(fā)熱，將其編制在的滌綸或棉線上，然后給碳纖維通電使其發(fā)熱，采取這種方式制成 的發(fā)熱線碳粒的附著均勻程度很難控制故存在發(fā)熱不勻的問題，且碳粒容易脫落，長期使 用容易引起短路，加之滌綸、棉線之內(nèi)織物使用壽命有限，熔點(diǎn)、燃點(diǎn)低，長期高溫使用極易 碳化。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明提供一種納米碳纖維加熱布，以解決上述碳纖維加熱布發(fā)熱不均勻、使用 壽命較短的技術(shù)問題。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種納米碳纖維加熱布，包括由絕緣纖維通 過經(jīng)線和緯線編織而成的絕緣纖維編織帶，所述絕緣纖維編織帶的徑向或緯向上穿插有相 互平行排列的碳纖維，所述碳纖維的兩端連接有電極，所述碳纖維為納米碳纖維絲組成。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是：由于發(fā)熱部件使用的是納米碳纖維絲，納米碳纖維絲具有 低密度、高比模量、高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率、良好的熱穩(wěn)定性以及比表面積大等特點(diǎn)，這樣由納米 碳纖維絲制作而成的納米碳纖維加熱布具有良好的發(fā)熱效果，整體表面具有均勻的發(fā)熱溫 度，其抗拉、抗彎曲和抗壓性能良好，使得加熱布具有可靠的質(zhì)量和較長的使用壽命，同時(shí) 其發(fā)熱效率也會提高，具有良好的節(jié)能環(huán)保作用。
[0006] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0007] 進(jìn)一步，所述納米碳纖維絲外涂有耐高溫絕緣層。
[0008] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于在納米碳纖維絲外表面涂有耐高溫的絕 緣層，這樣納米碳纖維加熱布就可以直接應(yīng)用于生活和工業(yè)中，不需要再在納米碳纖維加 熱布的外表面上增加高溫絕緣保護(hù)層。
[0009] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0010] 進(jìn)一步，所述碳纖維加熱布兩面涂有耐高溫材料或覆有耐高溫膜。
[0011] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：耐高溫涂料和耐高溫膜可以起到保護(hù)作用， 使得碳纖維加熱布不會被外來物損傷，還可以進(jìn)一步起到絕緣的作用，增加了碳纖維的安 全性能。
[0012] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0013] 進(jìn)一步，所述絕緣纖維為高溫絕緣纖維。
[0014] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于高溫絕緣纖維的高溫性能好，能承受較 高的溫度，這樣，用高溫絕緣纖維編織的納米碳纖維加熱布能夠達(dá)到較高的溫度，確保加熱 布具有良好的高溫性能，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到較高溫度加熱的使用領(lǐng)域，除了日常使用的取暖、 保溫等日常加熱、加溫的使用領(lǐng)域外，還可以將其應(yīng)用到需要較高溫度的工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，大 大增加了加熱布的使用范圍。
[0015] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0016] 進(jìn)一步，所述高溫絕緣纖維為玻璃纖維或特氟龍纖維。
[0017] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于玻璃纖維耐溫高，不燃，抗腐，抗拉強(qiáng)度 高，電絕緣性好，吸水性小，彈性系數(shù)高，剛性佳等特點(diǎn)，這樣，納米碳纖維加熱布就非常耐 高溫，同時(shí)抗拉，防潮等性能；由于特氟龍纖維具有顯著的熱穩(wěn)定性，抗?jié)瘛⒛湍?、耐腐蝕、電 絕緣等性能，這樣，納米碳纖維加熱布就具有良好的耐高溫性能和耐腐蝕性，可以應(yīng)用于較 惡劣的環(huán)境中。
[0018] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0019] 進(jìn)一步，所述電極通過金屬導(dǎo)線采取經(jīng)緯編制的方式與碳纖維發(fā)熱絲連接。
[0020] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于電極通過金屬導(dǎo)線采取經(jīng)緯編制的方式 與碳纖維發(fā)熱絲連接，這樣高溫加熱布的電極就和加熱布的主體保持一致，成為一整體。
[0021] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0022] 進(jìn)一步，所述金屬導(dǎo)線為銅線或鍍錫銅線。
[0023] 采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是：由于銅線導(dǎo)電率高，這樣高溫加熱布的電性 能就會顯著提高，而鍍錫銅線更增加了銅線的可焊性，其與碳纖維的連接可靠性會進(jìn)一步 提1?。 【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0024] 圖1是本發(fā)明納米碳纖維加熱布的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0025] 附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：
[0026] 1、絕緣纖維，2、納米碳纖維，3、電極，4、電源線，5、控制器，6、電源插頭 【【具體實(shí)施方式】】
[0027] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0028] 本發(fā)明納米碳纖維加熱布的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，包括由絕緣纖維1經(jīng)緯編織而 成的絕緣纖維編織帶，絕緣纖維編織帶的徑向上平行穿插有數(shù)根納米碳纖維2,納米碳纖維 2的兩端連接有電極線3,電源線4連接在電極3的兩端，控制器5連接在電源插頭6和電 源線4之間。
[0029] 當(dāng)給納米碳纖維2通電時(shí)，通過納米碳纖維2轉(zhuǎn)化為熱能并以遠(yuǎn)紅外輻射的方式 向外散發(fā)出來，由于發(fā)熱部件使用的是納米碳纖維絲，納米碳纖維絲具有低密度、高比模 量、高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率、良好的熱穩(wěn)定性以及比表面積大等特點(diǎn)，這樣由納米碳纖維絲制作 而成的納米碳纖維加熱布具有良好的發(fā)熱效果，整體表面具有均勻的發(fā)熱溫度，其抗拉、抗 彎曲和抗壓性能良好，使得加熱布具有可靠的質(zhì)量和較長的使用壽命，同時(shí)其發(fā)熱效率也 會提高，具有良好的節(jié)能環(huán)保作用。
[0030] 本發(fā)明納米碳纖維加熱布，由于采用絕緣纖維和納米碳纖維發(fā)熱體加熱，具有散 熱均勻、升溫快、效率高的特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的輻射對流作用，電熱轉(zhuǎn)換率達(dá)99%以上，使用中 無電磁干擾和污染、無灰塵、無噪音，升溫迅速，相比傳統(tǒng)加熱產(chǎn)品電暖器節(jié)能50%;產(chǎn)品在 發(fā)熱的同時(shí)，還具有3-20um波長的遠(yuǎn)紅外輻射，其輻射轉(zhuǎn)換率為70%以上，高于同類產(chǎn)品 的國家標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)紅外線被現(xiàn)代醫(yī)學(xué)界譽(yù)為"生命之光"，研究表明，人體對于大于6um的遠(yuǎn)紅 外線是較好的吸收體，在接收到遠(yuǎn)紅外線后，人體的組織和細(xì)胞共振吸收，能增強(qiáng)活性，促 進(jìn)新陳代謝減少多余脂肪。電熱線的紅外波長為3-20um，對人體起到遠(yuǎn)紅外保健和輻射理 療作用，無煙無塵，不干燥，無污染，是新型綠色環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品；產(chǎn)品重量輕、無污染、結(jié)構(gòu)堅(jiān) 固、使用壽命不低于10萬小時(shí)，使用方便，應(yīng)用廣泛。
[0031] 本實(shí)施列中的絕緣纖維1選用高溫絕緣纖維玻璃纖維，其拉伸強(qiáng)度高，彈性系數(shù) 高，剛性佳，吸收沖擊能量大，非常經(jīng)久耐用；具有不燃性，耐化學(xué)性佳，防腐性能好；吸水 性小，具有良好的防水性能；原材料廣泛，成本較低。本實(shí)施列中的納米碳纖維2選用規(guī)格 為3K的納米碳纖維絲多跟組合而成，其表面涂有耐高溫絕緣層，其升溫快、散熱均勻，5-10 秒即可達(dá)到納米碳纖維加熱布的表面工作溫度，使用中無電磁干擾和污染、無灰塵、無噪 音；抗拉強(qiáng)度高，不易折斷；耐腐蝕、不衰減、不易氧化，使用壽命長，安全性能較高等特點(diǎn)。 本實(shí)施列中每相鄰兩根的碳纖維相距55毫米，單根碳纖維長度為1600毫米，其表面發(fā)熱溫 度為60度可以用于家用地暖使用，同時(shí)可以改變每一回路碳纖維的有效長度來達(dá)到不同 的碳纖維表面溫度，和改變每相鄰兩根碳纖維的間距來改變達(dá)到發(fā)熱布表面溫度的時(shí)間。
[0032] 另外，高溫絕緣纖維1還可選用特氟龍纖維，其具有顯著的熱穩(wěn)定性，抗?jié)瘛⒛湍ァ?耐腐蝕、電絕緣等性能，這樣，納米碳纖維加熱布就具有良好的耐高溫性能和耐腐蝕性，可 以應(yīng)用于較惡劣的環(huán)境中。
[0033] 其電極3可以選用銅線或鍍錫銅線，這樣高溫加熱布的電性能就會顯著提高，而 鍍錫銅線更增加了銅線的可焊性，其與碳纖維的連接可靠性會進(jìn)一步提高。
[〇〇34] 以上對本發(fā)明所提供的納米碳纖維加熱布進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè) 例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的 核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用 范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種納米碳纖維加熱布，包括由絕緣纖維通過經(jīng)線和緯線編織而成的絕緣纖維編織 帶，所述絕緣纖維編織帶的徑向或緯向上穿插有相互平行排列的碳纖維，所述碳纖維的兩 端連接有電極，其特征在于，所述碳纖維為納米碳纖維絲組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維加熱布，其特征在于，所述納米碳纖維絲外涂有 耐高溫絕緣層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維加熱布，其特征在于，所述碳纖維加熱布兩面涂 有耐高溫材料或覆有耐高溫膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維加熱布，其特征在于，所述絕緣纖維為高溫絕緣 纖維。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米碳纖維加熱布，其特征在于，所述高溫絕緣纖維為玻璃 纖維或特氟龍纖維。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米碳纖維加熱布，其特征在于，所述電極通過金屬導(dǎo)線采 取經(jīng)緯編制的方式與碳纖維發(fā)熱絲連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米碳纖維加熱布，其特征在于，所述金屬導(dǎo)線為銅線或鍍 錫銅線。
【文檔編號】H05B3/36GK104105232SQ201310120187
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】王俊人 申請人:王俊人