郑州大学科技成果

纳米碳晶导电发热材料制备及应用技术(技术类)

项目简介：

随着南方采暖市场的兴起与北方大部分地区采暖方式的改变，碳纤维在电采暖领域的应用前景越来越广阔。近年来，科技进步使碳纤维材料成本逐渐降低，原来仅应用于现代宇航领域的高效电热转换材料，在日常生活中逐渐得以利用，包括电热壁画、电热椅垫和电热膜等，这些产品投放市场后，以其加热快，安装调控方便，表面温度适中等成为市场最受欢迎的民用电采暖产品。但目前市面上生产的碳纤维电热产品，大都存在如下问题：

1) 由于采用碳纤维长丝线状发热，易导致两长丝之间表面温度较低，且一旦在垂直长丝方向损毁，将导致面板不热。

2) 在碳纤维长丝外塑料镀膜，表面温度较高的线状发热处，极易造成塑料外膜老化、安全性能差等问题。

3) 放于屋顶的电热膜或壁面的电热壁画，通电后表面可发热至200℃, 过高的表面温度，导致寿命过短，且室内热环境舒适较差。

4) 由于碳纤维与连接电线的导电带间易形成间隙，造成接触不良，通电后易产生电弧，使板材出现被击穿的报废现象。

5) 绝缘不过关，在盐雾或潮湿环境中工作，会产生大量的泄漏电流和感应电流，人体触摸经常有麻触感觉，安全性能较差。

6) 在织物中织入碳纤维长丝，若垂直长丝面断开或短路，就将造成产品失效或打火引起火灾。

上述问题影响了碳纤维电热材料在生活中的大规模的推广使用。

本项目针对上述问题，对面发热碳晶发热材料制备和产品研发进行研究，将原碳纤维长丝线状发热，升级换代为碳晶均匀面状发热，具有电热转换效率高，绝缘性能好，寿命长，强度高、防水阻燃，可分户、分室采暖和计量等一系列优点，达到既节能又环保的目的，具有良好的经济效益和社会效益。