[发明专利]石墨烯/碳纳米结构加热元件

说明书

本公开提供了“石墨烯/碳纳米结构加热元件”。一种物品包括衬底和粘合到所述衬底的电阻加热元件。所述电阻加热元件由按重量计10％至45％的石墨烯、0.25％至45％的不同于所述石墨烯的碳纳米结构(CNS)材料和其余部分玻璃釉料组成。所述石墨烯和所述CNS材料包括将所述石墨烯和所述CNS材料与至少所述玻璃釉料粘合的偶联剂。

技术领域

本公开涉及车辆中的加热元件。

背景技术

电阻加热元件(诸如用于汽车后窗上的除霜器的那些加热元件)可由糊状物制造而成。所述糊状物包括分散在有机载体中的金属银、过渡金属氧化物和玻璃釉料以及其他成分。可通过丝网印刷或其他合适的技术将糊状物沉积到窗户上。然后，加热糊状物以烧结并粘合银和玻璃釉料，从而形成连续的导电路径。

发明内容

根据本公开的示例的物品包括衬底和粘合到所述衬底的电阻加热元件。电阻加热元件由按重量计10％至45％的石墨烯、0.25％至45％的不同于石墨烯的碳纳米结构(CNS)材料和其余部分玻璃釉料组成。石墨烯和CNS材料包括将石墨烯和碳纳米结构材料与至少玻璃釉料粘合的偶联剂。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，所述衬底是玻璃窗。

前述实施例中的任何一个的另一实施例包括20％至30％的所述石墨烯、5％至20％的所述碳纳米结构材料以及所述其余部分玻璃釉料。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，石墨烯具有两个至五个原子层。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，所述CNS材料包括碳纳米管。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，所述碳纳米管通过碳分支连接在一起。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，偶联剂选自由以下组成的组：钛酸盐，硅烷以及它们的组合。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，偶联剂选自由钛酸盐组成的组。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，偶联剂是三(二辛基)磷酸根-O-2,2(双2-丙烯氧基甲基)丁醇合钛IV(titanium IV 2,2(bis2-propenolatomethyl)butanolato,tris(dioctyl)phosphato-O)。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，偶联剂选自由硅烷组成的组。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，玻璃釉料具有380℃至460℃的熔化温度。

根据本公开的示例的组合物包含按重量计：40％至80％的载液；10％至45％的石墨烯；0.25％至7％的不同于所述石墨烯的碳纳米结构(CNS)材料；10％至50％的玻璃釉料；以及偶联剂，所述偶联剂被配置成将所述石墨烯和所述CNS材料与玻璃釉料粘合。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，所述载液包括丁基卡必醇醋酸酯、松油醇或乙二醇中的至少一种。

如权利要求13所述的组合物，其还包含增稠剂，所述增稠剂包括乙基纤维素。

如权利要求12所述的组合物，其包含45％至70％的所述载液、20％至30％的所述石墨烯、1％至5％的所述碳纳米结构材料和10％至30％的所述玻璃釉料。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，石墨烯具有两个至五个原子层。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，所述CNS材料包括通过碳分支连接在一起的碳纳米管。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，偶联剂选自由钛酸盐组成的组。

在前述实施例中的任何一个的另一实施例中，偶联剂选自由硅烷组成的组。