负责人：韩晓刚

联系电话：029-83395372

E-mail：xiaogang.han@xjtu.edu.cn

所在学院：电气学院

项目简介

    本团队使用特殊的改性技术，使石墨烯能够均匀的分散在水性和油性两类高分子基体中，制备具有优异导电性能的石墨烯高分子导电复合材料。石墨烯在复合材料中的分布如下图所示。

       

 本研究中石墨烯复合材料的SEM图像（左）            和数码照片（右）

    因为石墨烯能够均匀的分散在高分子基体中，所以只要添加少量的石墨烯就能使复合膜具有优异的导电性能。少量的石墨烯添加不会影响高分子基体原有性能。因此可以制备得到高柔韧性能、高导电性能的石墨烯高分子复合膜。石墨烯高分子复合膜参数为：

发热方式为面发热，温度均匀性好（±3℃）；

    1. 复合膜的面功率密度可根据需要自由调节（0.01w/cm2~3w/cm2）；

    2. 复合膜的工作电压可根据需要在5~220 v范围内调节；

    3. 高效节能，10秒速热；

    4. 厚度可薄至30微米，柔性佳，可自由弯折。

    研发制备的石墨烯高分子复合膜可以应用于理疗电热服装、发热地板、发热画等电热产品。

     

    石墨烯理疗发热服         石墨烯电热地板              石墨烯电热画

石墨烯加热与传统的合金电热丝理疗产品相比，具有如下优点：

    1. 石墨烯发热膜比金属丝柔韧性好，穿戴更舒适；

    2. 石墨烯发热膜为面发热，温度更均匀；

    3. 石墨烯发热膜可以发射有益于身体健康的远红外光波。

           

 

        石墨烯发热膜数码照片（左）        和加热稳定后的红外成像照片（右）

    将石墨烯高分子复合膜还可制备成发热模块用来制备发热地板、发热画等家居供暖产品。该发热模块结构如下图所示：

       

石墨烯复合膜加热模块的组装结构

与传统家居供暖方式相比，石墨烯膜供暖产品的优点有：

    1. 不占用空间，没有噪音；

    2. 耗能低，是传统电供暖产品能耗的2/3；

    3. 有益于身体健康；

    4. 升温迅速；

    5. 智能化控制。

与碳晶、碳纤维家居供暖产品相比，石墨烯膜供暖产品的优点有：

    1. 功率稳定；

    2. 安全系数高；

    3. 使用寿命长。

下图所示为我们已经研制出的石墨烯膜电热地板雏形产品。

        

目前研制出的石墨烯膜加热地板雏形产品

其基本性能参数为：

    1. 能耗低，10平米每小时耗电0.45度；

    2. 施工简单，与普通地板相同；

    3. 无毒无异味，达E0级环保标准；

    4. 安全可靠，V0级阻燃，耐1750V高压击穿；

    5. 升温迅速，15分钟即可达到设定温度。

另外，还研制了石墨烯电热画的雏形产品，其性能参数为：

    1. 尺寸70cm*120cm，功率1000W；

    2. 适用面积20-30m2；

    3. 安装方便，使用舒适健康；

    4. 无毒无异味，达E0级环保标准；

    5. 安全可靠，V0级阻燃，耐1750V高压击穿；

    6. 升温迅速，3s速热。