石墨烯发热膜的应用

石墨烯因其独特的结构、优异的性能、极高的理论研究价值和广阔的应用前景而备受关注。它是世界上最薄、最硬、最柔韧、最轻的纳米材料。在其广泛的应用中,石墨烯发热膜具有柔韧性强(可随意摩擦)、硬度强(比金刚石还硬)、导电性和导热性高(电热转换率接近100%)等优异性能。例如,它可用于透明导电领域,如柔性触摸屏、太阳能电池和有机发光二极管。石墨烯发热膜在这里主要有两种应用:石墨烯高导电柔性复合膜,如下图1所示(石墨烯发热画、石墨烯发热服、石墨烯理疗护具)和石墨烯透明发热膜,如下图2所示。

图1:石墨烯高导电性柔性复合膜

图2:石墨烯透明发热膜

石墨烯发烧画

石墨烯发热画采用‘黑科技’材料石墨烯高导电复合膜作为发热芯,石墨烯发热膜在发热画中的应用非常突出和优秀。加热速度极快,涂漆表面温度一分钟可达几十100℃,其电热转换率接近100%。除了石墨烯发热膜的应用,发热画的画面采用特殊的工艺和材料制成,不仅具有装饰艺术美感,而且在发热时释放出有益于人体健康的远红外光波,热辐射率在87%以上,是目前任何其他材料无法比拟的。让室内人体如同置身于无风的“冬日暖阳”,兼具取暖和保健功能。不同于空调、取暖器、地暖等传统取暖设备,石墨烯取暖画更舒适、更节能、不干燥、无噪音、缺氧、无污染,是科技改变生活的经典创新。

应用场景

茶馆、咖啡馆、图书馆等休闲场所,医院、学校等清洁取暖需求;家庭取暖的升级需求;智能健康家居生活系列需求等。

石墨烯加热服

传统服装除了遮体保暖,只有品牌价值,很少有高科技产品出现。博士Zhiene通过技术攻关,针对极寒地区人群、冬春户外人群、体质虚寒人群、冬季爱美人群,自主研发出石墨烯发热膜应用领域的高科技智能发热服。将石墨烯复合膜制成高效导电、导热、柔性发热内芯,与日常衣物完美结合。石墨烯发热膜的应用给传统服装带来了革命性的变化。升温速度极快,几秒钟即可达到40摄氏度及以上,恒温可控制在安全低压(5V)3至5小时。通过三档智能温控,穿着者可以将服装的内芯调节到舒适的温度。石墨烯在加热过程中还高效释放对人体健康有益的8~15μm波段远红外生命光波,保暖养生。给人们的生活带来了更好的享受,从此冬天也温暖便携,既有风度又有温度。

应用场景

寒冷地区的铁路、电力、交警、演员、边防部队等需要户外保暖的劳动者,可以进行工业服装的定制开发。冬春季年老体弱怕冷人群的保暖需求。商务和美容爱好者在冬天需要“优雅+温暖”。

(医师Zhiene的石墨烯发热服即将上市)

石墨烯理疗护具

通过石墨烯发热膜的应用技术,利用石墨烯柔性发热膜材料的高效导电性和导热性,采用超低安全电压(5v)供电,发热温度快速上升。电热发射率高达87%,释放出适合人体健康需求的8-15μ m远红外生命光波,兼具保暖和理疗作用。石墨烯发热膜的应用,是为很多冬春季受寒以及风湿、颈肩腰酸等疾病的人设计制造的。采用智能温控将温度调节至舒适感受,通过智能传感采集人体健康数据信息,实现加热保温、运动保护、康复理疗、健康管理等多重功能。给虚寒体质的亚健康人群和慢性病康复后的人群带来舒适贴心的感受。智能穿戴,方便实用;身边有爱,也有我的温暖。

应用场景

中老年人、重体力劳动者、武术运动员等的保健理疗需求。以及慢性病(颈肩腰疼、类风湿性关节炎、退行性疾病等)的康复。);女性生理保健需求(痛经、肠胃不适、产后康复等。);办公室久坐、亚健康人群的理疗需求(肩颈、背部理疗、眼部护理等。).

石墨烯发热膜的应用:透明发热膜

石墨烯具有优异的导电性和超高的透光率,可用于透明电极、太阳能电池电极、液晶显示器等领域。目前,ITO和FTO(掺氟氧化锡)主要用作液晶显示器和太阳能电池的电极。这些材料是良好的电极材料,因为它们具有良好的导电性和透光性。但是,这种使用金属氧化物涂层的方法也开始出现各种问题,主要表现在:

1.地球上可利用的铟有限,估计可能在10年内耗尽,成本较高;

2.这类材料在酸性或碱性环境中不太稳定,容易造成薄膜脱落,应用范围有限;

3.离子可以容易地扩散到聚合物层;

4.这类材料的透光率局限在近红外区,即当光波长长于1200nm时,透光率显著下降,导致不能充分利用太阳光;

5.电流泄漏是由FTO中的结构缺陷引起的。

基于以上原因,人们开始寻找一种新型的电极材料,这种电极材料要求高稳定性、高透过率和良好的导电性。此时,石墨烯发热膜的应用开始被广泛关注。理想单层石墨烯的透过率和电导率分别为98%和约100ω/sq,适用于透明导电材料。与传统的氧化铟锡和掺氟氧化锡电极相比,石墨烯薄膜具有更高的机械强度、柔韧性和更好的化学稳定性。

石墨烯发热膜在物理、化学、机械方面的优势,可以使其成为很多领域的宠儿。和石墨烯的制备一样,石墨烯发热膜的应用也是目前的研究热点。作为石墨烯最实际的应用之一,透明导电膜有望成为目前广泛使用的ITO的替代品,可用于触摸面板、柔性液晶面板、太阳能电池和有机EL(电致发光)照明。由于石墨烯载流子迁移率高,厚度薄,石墨烯发热膜和透明导电膜的应用受到期待。一般来说,高透明性和高导电性是矛盾的。从这个角度来看,ITO正好处于透明性和导电性的权衡关系的边缘(如下图)。

理论上,石墨烯发热膜的应用有望避免这种取舍,成为理想的透明导电膜。石墨烯的高载流子迁移率使其易于在更宽的波长范围内传输光,但其导电性不受影响。因此,石墨烯薄膜有望成为划时代的透明导电膜。此外,与不适合弯曲的ITO相比,石墨烯薄膜还具有柔韧性好的优势。

石墨烯超薄且高度透明,使得以石墨烯为电极的导电基底具有比其他材料更好的透光性,可以替代透明导电的ITO电极用于有机太阳能电池。这些薄膜也可以用来代替显示屏中的硅薄膜晶体管。石墨烯传输电子的速度是硅的几十倍,因此石墨烯制成的晶体管运行速度更快,更省电。此外,触控面板产品也不断问世。而且大尺寸石墨烯的制备方法完全适合工业化生产,成本远低于传统方法。