制備石墨烯發熱膜總共分幾步？

總共分兩步：

第一步制成石墨烯；

第二步用石墨烯制成發熱膜。

雖然是開玩笑的說法，但是實際上也是這么步驟，想要制備石墨烯發熱膜，首先得想辦法得到石墨烯。大家都知道石墨烯一般以兩種常見的宏觀形態出現的， 一種是膜材，一般是采用CVD法規?；苽涞?；另外一種是粉體，一般是采用機械剝離或者氧化還原法等方法制備的。

石墨烯薄膜制備發熱膜方法：

如果是采用CVD法制備的石墨烯薄膜制備石墨烯發熱膜的話，工序如下：銅基材-->CVD生長-->轉移至PET基材-->銅基材去除-->得到PET基石墨烯-->印刷銀漿電極-->覆絕緣保護膜-->外形切割-->外接端子-->端子絕緣。

CVD法制備石墨烯示意圖

其中得到的PET基石墨烯的方阻是制作發熱膜的基礎參數，方阻與印刷電極的圖案決定了最后石墨烯發熱膜在額定電壓下工作的功率密度和發熱溫度。

用這種方法得到的石墨烯發熱膜的特點是非電極區域是透明的。但是也有明顯的缺點，受CVD爐體尺寸的影響無法做大尺寸的發熱膜，因CVD法制備的石墨烯薄膜必須有PET載體，所以發熱膜的柔性也有限，只能做適當的彎曲，無法做對折和揉搓等動作，制作可穿戴產品時會有明顯的異物感。

石墨烯粉體制備發熱膜方法：

如果以石墨烯粉體作為原材料的話一般工序如下：石墨烯粉體-->與樹脂混合配制漿料-->漿料涂布或印刷-->得到石墨烯導電復合膜-->印刷銀漿電極-->覆絕緣保護膜-->外形切割-->外接端子-->端子絕緣。

細心的朋友應該已經發現了，這兩個工序的后半段是一樣的。我們平時看到的發熱膜都是膜狀的，所以我們首先要先將其制作成導電膜，當我們把石墨烯粉體制作成導電復合膜的時候，其導電功能、性質已經與CVD法制備的石墨烯薄膜類似了。不過在其他方面有獨特的優勢，例如柔性，因為其復合材料的特性，不必用PET基材作為基底，所以柔性非常好，彎曲半徑幾乎可以做到0，所以是可以任意方向對折。制作用于可穿戴產品、服裝、等對柔性敏感的發熱膜時也獨具優勢，穿在身上時沒有異物感。另外，這種石墨烯發熱膜制作過程中不會像CVD法那樣受生長爐體尺寸的限制，理論上是可以做到幅寬2米，長度上千米，幾乎可以滿足地暖、墻暖、發熱家具等各種需求場景。

石墨烯發熱膜的紅外特性介紹

上圖是太陽的輻射波譜分析，其中我們最熟悉的是可見光，也就是我們平時說的陽光。最近好長時間長沙沒有見到太陽了，氣溫也一直上不去，大家都感受到陰冷陰冷的，主要是陰雨天把紅外線擋住了。其實太陽輻射波譜中讓大家感受到溫暖的主要是紅外線，而不是可見光，這也是為什么LED燈很亮但是不發熱的原因，它只發射可見光不發射紅外線。

相信大家都有這樣的感受：在冬天，如果天氣好，從大樓的影子下走到陽光下時會突然感受到溫暖。這時讓大家感受到溫暖的就是紅外線的作用。

實際上只要物體的溫度高于絕對零度，也就是零下273℃，都會釋放紅外線，而且物體隨著溫度的升高釋放的紅外線的量也不同，紅外線測溫儀就是通過這種原理測試溫度的。不過不同的物體，不同的材料釋放紅外線的能力是不同的，例如不銹鋼的紅外輻射率只有不到20%，也就是說他的輻射效率只有理論黑體的五分之一，而我們的發熱膜的原材料石墨烯是純碳材料，輻射率達到99%，接近黑體的理論值。

剛才這個說法怎么證實的，可以做一個很簡單的實驗，平時常用的紅外測溫儀是默認被測量的物體發射率在96%左右，也就是說，如果被測物體發射率有接近96%的話，所測的溫度是準確的。而如果測被測物體發射率低的話釋放的紅外線少，測溫儀可能就以為這個物體溫度很低。

這個實驗怎么做呢？其實很簡單，咱們在日常生活中其實常常會遇到這些場景！比如說，我們可以拿一個不銹鋼的開水壺，當水燒開的時候，這時水壺的溫度肯定有100℃，但是用紅外測溫儀測試的話只有30幾度，說明金屬紅外發射率是比較低的。而我們的發熱膜發射率高，測的溫度接近實際溫度。

資料來源：石墨烯資訊編輯整理，轉載請注明出處

本文作者：湖南醫家智烯吳錚博士