一文读懂最近大热的石墨烯电热膜!

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一文读懂最近大热的石墨烯电热膜!编辑导读

电热膜是一种通电后能发热的聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。工作时以电热膜为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体和物体首先得到温暖，其综合效果优于传统的对流供暖方式。目前，按发热体材料分类，把电热膜分为“印刷油墨型、碳纤维型、金属丝(片)型、导电高分子材料型”等四种类型。据不完全统计，目前市面上叫做电热膜的产品有十几种，加上具有电热膜结构以其他名字命名

一文读懂最近大热的石墨烯电热膜!正文

电热膜是一种通电后能发热的聚酯薄膜，由可导电的特制油墨、金属载流条经加工、热压在绝缘聚酯薄膜间制成。工作时以电热膜为发热体，将热量以辐射的形式送入空间，使人体和物体首先得到温暖，其综合效果优于传统的对流供暖方式。目前，按发热体材料分类，把电热膜分为“印刷油墨型、碳纤维型、金属丝(片)型、导电高分子材料型”等四种类型。

据不完全统计，目前市面上叫做电热膜的产品有十几种，加上具有电热膜结构以其他名字命名的类似产品，电热膜产品类别共计在20种以上。电热膜分为“印刷油墨型、碳纤维型、金属丝(片)型、导电高分子材料型”等四种类型(以下简称四分法)。

目前市场上的电热膜品种有许多种，从生产类型上可以分为二类：

第一类是油墨型的，产地主要有美国、英国、芬兰、以色列和国内的江苏省、黑龙江省等地。 第二类是金属型的，产地主要有法国、德国和国内的辽宁省等地。

从生产技术上看油墨型的电热膜性能较为稳定，功率密度和电热膜表面温度较为符合我国有关建筑规程的要求，舒适性好。油墨型的电热膜以美国凯乐瑞克电热膜引进最早，使用面积最多，其他产品在国内尚无大面积使用或经过实际应用的检验。

油墨型的电热膜以美国凯乐瑞克电热膜为代表，基底材料为：聚酯薄膜。成分是：聚对苯二甲酸乙二醇酯。特性是：电器性能优秀;机械强度好;尺寸稳定;熔点在150---260之间;100以下不会加速老化。

发热体材料为：特殊配方的油墨。成分是：石墨等。石墨是碳族元素中的一种固体单质，它和金钢石是同族元素。特性是：它的最高熔点达3773K只比金刚石低50度，由于有自由电子的存在，石墨的化学性质较金刚石稍显活泼，但在化学试剂中仍显惰性。基于它的特性，它的使用寿命是非常长的。

载流条材料为：银。铜族元素的导电性和传热性在所有金属中都是最好的，银占首位，铜次之。由于抗腐蚀性、稳定性和便于机械加工，在工业上应用很广。

大部分电热膜生产厂家从不同角度给自己的产品命名，有的以电热膜外覆绝缘材料定义电热膜，如:聚亚酰胺电热膜，硅(橡)胶电热膜，云母电热膜，PET电热膜;有的是以电热膜功率密度大小定义，如低温、中温、高温电热膜;有的从强调辐射热概念定义电热膜，如:辐射电热膜，远红外电热膜;有的强调发热体颗粒大小，如:叫纳米电热膜、碳纳米电热膜;也有如“生态电热膜”、“电热地膜”则分别从电热膜的环保特性和地暖应用方式上定义电热膜。而最近两年在上海、四川、重庆、武汉等地普遍叫的比较响的“硅晶、碳晶电热膜”以及最近出现的“高(超)碳晶电热膜”等等，其实，这类电热膜是碳纤维电热膜，如果细分类型也应该在定语后面最后加上“碳纤维电热膜”。碳晶的叫法是不科学的。

我们认为，以发热材料为主体分类和命名电热膜是较为科学的，因为发热材料决定了电热膜的特性，以发热材料定义电热膜无论对于具有一定理工科知识和其他非专业的人士，都可以较为容易的从根上认识和了解不同类型电热膜的基本特性，也避免了厂家通过模糊概念达到一己目的企图。

1、碳基印刷油墨型电热膜

发热材料:石墨、金属粉末、金属氧化物

碳基印刷油墨电热膜的生产工艺：是将上述发热材料与其他填料一起制成油墨状浆料，以丝网印刷工艺定量印刷在预先粘结有金属载流条(作为电极)的聚酯薄膜上，再上覆聚酯薄膜形成绝缘结构，故又称印刷油墨电热膜。该类电热膜的功率控制主要是通过浆料成分、油墨条厚度和间距等实现。

碳基印刷油墨电热膜的技术核心是浆料的生产加工技术。目前国内已有多家碳基油墨浆料生产企业，十几家碳基印刷油墨电热膜生产厂家。国外品牌以美国、韩国为主。

石墨烯电热膜是利用石墨烯复合导电油墨作为发热材料的新型电热膜，一般与碳纳米管等碳材料复合制成浆料，印刷在绝缘薄膜上制成电热膜。

2、金属电热膜

发热材料：纯金属或金属合金材料

金属基电热膜的生产工艺：是将发热体金属或金属合金材料首先制成金属箔，在聚酯薄膜上粘接制作成电阻回路，其上再覆一层聚酯薄膜形成绝缘结构。常用的金属电热材料有铜、镍、铜镍、铁铬铝等。不同的金属和金属合金材料具有不同的电阻率即导电特性，据此可以根据不同的工作电压、单位面积功率要求选择不同的金属发热材料和设计成不同的电阻线路。而金属材料的不同也将直接影响发热体的性能(如抗氧化能力)以及成本造价。

3、碳纤维电热膜

发热材料：碳纤维

碳纤维是由含炭量较高(通常在90%以上)的原料纤维，放在惰性气体中，经200300的热稳定氧化、10002000的碳化及石墨化处理而成。根据基础原料不同碳纤维又可分为聚丙烯腈(PAN)基、沥青基和粘胶基碳纤维，其中PAN基碳纤维在全世界的碳纤维生产中占有90%的比例，目前世界碳纤维技术主要掌握在日本，而其他大部分碳纤维企业的生产工艺仍在摸索中不断完善。国内碳纤维电热膜生产用碳纤维原材料主要从日本公司进口。

碳纤维具有耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等，外形有显著的各向异性，柔软、可加工成各种织物，比重小，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维能够与树脂、金属、陶瓷等基体复合形成多种复合材料，用于航空航天、汽车、石油钻探、体育及医疗器械等多个领域。

利用碳纤维的导电特性将其做成电热材料，按发热体结构的不同可分为碳纤维发热线缆和碳纤维电热膜两种。其中碳纤维电热膜按生产加工工艺不同又分直接将碳纤维丝(小丝束或大丝束)作为经线或纬线通过纺织工艺生产的非均匀性线面状碳纤维电热膜，以及将碳纤维丝剪切成紊乱短纤维，与纸浆混合后用造纸工艺形成碳纤维电热纸。调整碳纤维比例可得到不同的功率密度。按照用途和绝缘等级要求外覆不同绝缘材料即形成碳纤维电热膜。

4、高分子电热膜

发热材料：导电高分子材料。

生产工艺：首先利用不同的分子设计手法合成出功能性高分子导电复合材料，通过喷涂或逗号涂工艺将上述导电高分子材料均匀涂敷于预先植入电极的基材上形成裸体电热膜，外覆不同绝缘材料即形成高分子电热膜。

高分子电热膜诞生于日本，高分子电热膜的功率密度是通过调整发热体材料的聚合度、正负极性基团数目和比例以及自由电数来实现，而非通过加减涂敷量。

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