[发明专利]石墨烯云母双层纸及其制备方法和应用以及包含其的云母电热板或电热设备

说明书

本发明提供了石墨烯云母双层纸及其制备方法和应用以及包含其的云母电热板或电热设备。本发明石墨烯云母双层纸耐热性能好、不易燃、耐酸碱，而且具有由于良好的散热性能，因而能够用于电热设备中，并能够将热电设备运行中产生的热量以红外辐射的方式快速均匀地散发到周围环境中，从而提高热电设备运行的可靠性及使用寿命。同时，本发明方法中以石墨烯和云母为原料，并通过将云母破碎分选抄纸和喷洒石墨烯制备得到，具有原料易得，制备方法步骤简便，所制备的石墨烯云母双层纸散热性能好等优点。

技术领域

本发明涉及耐温绝缘材料领域，具体而言，涉及石墨烯云母双层纸及其制备方法和应用以及包含其的云母电热板或电热设备。

背景技术

云母纸是以细小云母鳞片为主要原料，并经现代湿法造纸工艺抄造制备得到的纸基绝缘材料，具有无毒、无味、耐腐蚀、抗老化等优点，同时还有优异的电气绝缘性能和高温稳定性，并具有良好的渗透性和透气度，是现代电子工业绝缘产品中最重要的耐温绝缘材料之一，被广泛应用于电子、电器、机电、航空、航天等民用及军用绝缘耐高温产品中。

云母纸可以以环氧树脂、有机硅树脂等浸渍并压制成高品质的版状耐温绝缘材料，也可与玻纤布、薄膜、陶瓷纤维等通过环氧或有机硅树脂浸渍复合成高品质的带状耐高温绝缘材料。将云母纸与其他材料结合，其目的主要是为了提高云母纸的机械强度，以满足其加工及使用要求，而这也是高品质复合云母纸发展的重要方向之一。

例如，现有技术(CN105544286A，公开日：2016.05.04)中，就公开了一种采用10～20％对位短切芳纶纤维、20～40％的对位芳纶沉析纤维和40～70％的改性云母片为原料，通过混合抄造、热压成型等工艺制备出了机械强度优异的云母纸。

然而，虽然目前应用在风电机、水压机、大电机、电热膜等高性能电热设备中的云母纸在机械性能上能够满足标准要求，但由于云母纸本身的散热性能较差，无法将大型电热设备在运行时产生的热量及时散发出去，从而会影响设备的运行和使用寿命。实现云母纸的有效散热，就成了目前亟待解决的技术问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种石墨烯云母双层纸，所述石墨烯云母双层纸耐热性能好、不易燃、耐酸碱，而且具有由于良好的散热性能，因而能够将热电设备运行中产生的热量以红外辐射的方式快速均匀地散发到周围环境中，提高热电设备运行的可靠性及使用寿命。

本发明的第二目的在于提供一种所述石墨烯云母双层纸的制备方法，该方法中以石墨烯和云母为原料，并通过云母抄纸和喷洒石墨烯制备，具有原料易得，制备方法步骤简便，所制备的石墨烯云母双层纸散热性能好等优点。

本发明的第三个目的在于提供一种所述石墨烯云母双层纸的应用，本发明石墨烯云母双层纸具有良好的耐热性以及化学耐受性，同时还具有优异的散热性能，因而能够进一步应用于热电设备中。

本发明的第四个目的在于提供一种包含本发明所述石墨烯云母双层纸的云母电热板或电热设备。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种石墨烯云母双层纸，所述石墨烯云母双层纸包括1～15％的石墨烯，以及85～99％的云母；

优选地，所述石墨烯包括石墨剥离法制备的石墨烯、氧化还原法制备的石墨烯、含碳气体通过CVD法制备的石墨烯和生物质资源通过高温裂解法制备的石墨烯中的任意1种或至少2种的组合。

可选的，本发明中，所述方法包括如下步骤：

(a)将云母片经超声破碎、浮选以及过滤分级，得到云母浆料；

优选的，所述云母片的面积为3～8mm²、厚度≤5mm；