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石墨烯散熱涂料替代地暖中的鋁箔均熱板升溫效果更加

發(fā)布日期:2022-08-17  來源:  瀏覽次數(shù):184

地暖是地板輻射采暖的簡稱,英文為Radiant Floor Heating,是以整個地面為散熱器,使用地板中的熱源,均勻加熱地板,使地面熱量以輻射和對流的方式向整個室內(nèi)空間散熱熱量,達到舒適采暖目的。按不同熱傳遞媒介分為水地暖和電地暖兩類,按不同鋪裝結(jié)構(gòu)主要分為干式地暖和濕式地暖兩種。

鋁箔地暖

電地暖是將外表允許工作溫度上限65℃發(fā)熱電纜埋設(shè)地板中,以發(fā)熱電纜為熱源加熱地板或瓷磚,以溫控器控制室溫或地面溫度,實現(xiàn)地面輻射供暖的供暖方式,有易安裝、不需要維護等優(yōu)點,缺點是不夠舒適,室內(nèi)空氣較干燥容易上火。

水地暖是指把水加熱到一定溫度,輸送到地板下的水管散熱網(wǎng)絡(luò),通過地板發(fā)熱而實現(xiàn)采暖目的的一種取暖方式。有舒適體感自然、成本低的優(yōu)點,目前使用最為廣泛;缺點是能耗偏高。

干式地暖不需要豆石回填(屬于超薄型),優(yōu)點是方便安裝、取暖效率高、占用空間低,缺點是安裝位置受限、易受損、需持續(xù)加溫;濕式地暖是指用混凝土把地暖管道包埋起來,然后在混凝土層之上再鋪設(shè)地面、瓷磚等地面材料。這層混凝土不僅起到保護、固定水暖管道的作用,還是傳遞熱量的主要渠道?;炷翆幽軌蚴篃崃烤鶆蚍植?,減少出現(xiàn)局部過熱或過冷的情況。濕式地暖是國內(nèi)地暖市場的主導(dǎo)工藝,應(yīng)用最為廣泛。優(yōu)點是工藝成熟、價格相對較為低廉、保溫性能好;缺點是能耗偏高、占用空間大。

綜上,目前使用最為廣泛的就是濕式/干式水地暖,其中使用最多的是鋁箔均熱層地暖,優(yōu)點是使用壽命長、穩(wěn)定性好。

一、實際使用中,鋁箔地暖產(chǎn)品業(yè)暴露了很多缺點:

1.工序多、成本高、鋁散熱效率本來就偏低:用鋁箔的地暖模塊,需要將鋁箔壓制到地暖保溫板上,如果上層鋪設(shè)瓷磚還需要涂一層聚合物粘接層,材料、工序都增加了;而且鋁相比銅材質(zhì)的導(dǎo)熱率本來就偏低而比熱容高,散熱效果不理想;

2.地暖熱量少室溫低:散熱效率高的鋁制均熱層,厚度需達到0.25mm,而這一厚度鋁板成本高,市場上大量使用的產(chǎn)品,在控制成本的錢情況下都使用低于這一厚度的鋁箔,導(dǎo)致地暖散熱量遠低于需求量,甚至有些廠商使用0.03mm厚度這種散熱、均熱能力都差的鋁箔;

3.引起地板積熱產(chǎn)生VOC:只要使用這種厚度不達標的鋁箔,地暖散熱效率就會降低,只能提高循環(huán)水溫度來取暖,導(dǎo)致的后果就是,地暖下層的保溫層板由于水溫過高、水管溝槽大量熱氣聚集,容易產(chǎn)生VOC,極易污染室內(nèi)空氣,危害人體健康。

二、解決以上諸多問題,有多種方案:

1.用厚度達標的鋁板提高散熱率;

2.換其他效率更高厚度達標的散熱材質(zhì)替代鋁材質(zhì),比如銅;

3.還有就是用一種散熱效率高、易操作的涂層替代鋁材質(zhì)。對比幾種方案,第1種方案只能提高部分散熱率,解決部分問題,不能有大的改觀;第2種方案雖能提高散熱率,成本卻大幅上升了;第3種方案最理想,既能提高散熱率,又能減少用料和工序(鋁箔和聚合物粘接層)。

(涂有石墨烯熱輻射涂料)

這種理想的產(chǎn)品就是石墨烯熱輻射散熱涂料

1、生命光波。石墨烯輻射出光波波長是3—15微米左右,而人體發(fā)射的紅外頻譜和石墨烯基本上是類似的,石墨烯能發(fā)射的“生命光波”被吸收產(chǎn)生溫熱效應(yīng),能與生物體內(nèi)細胞的水分子產(chǎn)生最有效的“共振”,使人體微血管擴張,自律性加強,血液循環(huán)加快。從而促進了機體的新陳代謝,增加組織的再生能力,提高機體的免疫能力。

2、石墨烯有異常高的熱輻射效率(約為鋁材的5倍和銅的10倍),如下表:

材料

熱輻射系數(shù)

(越接近1熱輻射效果越好)

            銅

<0.1

            鋁

<0.2

            鐵

<0.3

          石墨烯

>0.95

石墨烯散熱涂料

            >0.95

石墨烯輻射出光波波長

VigrafenTMWJ-5076B散熱涂料。

該產(chǎn)品是微晶科技研發(fā)的一款高分散性水性石墨烯散熱涂料。采用高片徑比石墨烯粉體、去離子水、助劑及樹脂按照特定的比例,通過獨特技術(shù)研制而成。該涂層成膜性優(yōu)異、在各種基材上附著力良好、散熱效率高等特點,廣泛用于各種散熱場景。

產(chǎn)品特點

1、良好的低溫成膜性,可室溫或低溫固化

2、附著力和散熱效果優(yōu)異,適用于各種基材

3、水性環(huán)保,潤濕流平性佳,易于施工

物理性能*

特性

數(shù)值

單位

測試方法或標準

外觀

灰黑色液體

/

目測

PH

7.5-8.5

/

GB/T 11165

黏度

3000±500

mP·a

GB/T 22235

(3#/30rpm/25℃)

固含量

40±2

%

GB/T 1725

光澤度

<30

GU

GB/T 1743

附著力

0

GB/T 9286

硬度

≥B

/

GB/T 6739

熱輻射系數(shù)

>0.95

/

GB/T 7287.7

*本性能僅代表典型結(jié)果,不被視為規(guī)格,以具體檢測報告為準。

使用說明

基材處理:將需要噴涂的基材清洗干凈,保證基材表面無雜質(zhì)、油污等。稀 釋:可根據(jù)施工需要適當加水稀釋,建議100份WJ-5076B加入15~25份去離子。

施 工:可刷涂、噴涂、滾涂、浸涂。涂布時需要保證涂層完全覆蓋住基材,建議用量50~80g/m

干 燥:涂裝結(jié)束后,可烘烤固化:120℃/20min或150℃/10min,也可室溫自然固化,室溫下表干時間約為15~20分鐘,實干時間>48小時。

地暖是地板輻射采暖的簡稱,英文為Radiant Floor Heating,是以整個地面為散熱器,使用地板中的熱源,均勻加熱地板,使地面熱量以輻射和對流的方式向整個室內(nèi)空間散熱熱量,達到舒適采暖目的。按不同熱傳遞媒介分為水地暖和電地暖兩類,按不同鋪裝結(jié)構(gòu)主要分為干式地暖和濕式地暖兩種。

鋁箔地暖

電地暖是將外表允許工作溫度上限65℃發(fā)熱電纜埋設(shè)地板中,以發(fā)熱電纜為熱源加熱地板或瓷磚,以溫控器控制室溫或地面溫度,實現(xiàn)地面輻射供暖的供暖方式,有易安裝、不需要維護等優(yōu)點,缺點是不夠舒適,室內(nèi)空氣較干燥容易上火。

水地暖是指把水加熱到一定溫度,輸送到地板下的水管散熱網(wǎng)絡(luò),通過地板發(fā)熱而實現(xiàn)采暖目的的一種取暖方式。有舒適體感自然、成本低的優(yōu)點,目前使用最為廣泛;缺點是能耗偏高。

干式地暖不需要豆石回填(屬于超薄型),優(yōu)點是方便安裝、取暖效率高、占用空間低,缺點是安裝位置受限、易受損、需持續(xù)加溫;濕式地暖是指用混凝土把地暖管道包埋起來,然后在混凝土層之上再鋪設(shè)地面、瓷磚等地面材料。這層混凝土不僅起到保護、固定水暖管道的作用,還是傳遞熱量的主要渠道。混凝土層能夠使熱量均勻分布,減少出現(xiàn)局部過熱或過冷的情況。濕式地暖是國內(nèi)地暖市場的主導(dǎo)工藝,應(yīng)用最為廣泛。優(yōu)點是工藝成熟、價格相對較為低廉、保溫性能好;缺點是能耗偏高、占用空間大。

綜上,目前使用最為廣泛的就是濕式/干式水地暖,其中使用最多的是鋁箔均熱層地暖,優(yōu)點是使用壽命長、穩(wěn)定性好。

一、實際使用中,鋁箔地暖產(chǎn)品業(yè)暴露了很多缺點:

1.工序多、成本高、鋁散熱效率本來就偏低:用鋁箔的地暖模塊,需要將鋁箔壓制到地暖保溫板上,如果上層鋪設(shè)瓷磚還需要涂一層聚合物粘接層,材料、工序都增加了;而且鋁相比銅材質(zhì)的導(dǎo)熱率本來就偏低而比熱容高,散熱效果不理想;

2.地暖熱量少室溫低:散熱效率高的鋁制均熱層,厚度需達到0.25mm,而這一厚度鋁板成本高,市場上大量使用的產(chǎn)品,在控制成本的錢情況下都使用低于這一厚度的鋁箔,導(dǎo)致地暖散熱量遠低于需求量,甚至有些廠商使用0.03mm厚度這種散熱、均熱能力都差的鋁箔;

3.引起地板積熱產(chǎn)生VOC:只要使用這種厚度不達標的鋁箔,地暖散熱效率就會降低,只能提高循環(huán)水溫度來取暖,導(dǎo)致的后果就是,地暖下層的保溫層板由于水溫過高、水管溝槽大量熱氣聚集,容易產(chǎn)生VOC,極易污染室內(nèi)空氣,危害人體健康。

二、解決以上諸多問題,有多種方案:

1.用厚度達標的鋁板提高散熱率;

2.換其他效率更高厚度達標的散熱材質(zhì)替代鋁材質(zhì),比如銅;

3.還有就是用一種散熱效率高、易操作的涂層替代鋁材質(zhì)。對比幾種方案,第1種方案只能提高部分散熱率,解決部分問題,不能有大的改觀;第2種方案雖能提高散熱率,成本卻大幅上升了;第3種方案最理想,既能提高散熱率,又能減少用料和工序(鋁箔和聚合物粘接層)。

(涂有石墨烯熱輻射涂料)

這種理想的產(chǎn)品就是石墨烯熱輻射散熱涂料

1、生命光波。石墨烯輻射出光波波長是3—15微米左右,而人體發(fā)射的紅外頻譜和石墨烯基本上是類似的,石墨烯能發(fā)射的“生命光波”被吸收產(chǎn)生溫熱效應(yīng),能與生物體內(nèi)細胞的水分子產(chǎn)生最有效的“共振”,使人體微血管擴張,自律性加強,血液循環(huán)加快。從而促進了機體的新陳代謝,增加組織的再生能力,提高機體的免疫能力。

2、石墨烯有異常高的熱輻射效率(約為鋁材的5倍和銅的10倍),如下表:

材料

熱輻射系數(shù)

(越接近1熱輻射效果越好)

            銅

<0.1

            鋁

<0.2

            鐵

<0.3

          石墨烯

>0.95

石墨烯散熱涂料

            >0.95

石墨烯輻射出光波波長

VigrafenTMWJ-5076B散熱涂料。

該產(chǎn)品是微晶科技研發(fā)的一款高分散性水性石墨烯散熱涂料。采用高片徑比石墨烯粉體、去離子水、助劑及樹脂按照特定的比例,通過獨特技術(shù)研制而成。該涂層成膜性優(yōu)異、在各種基材上附著力良好、散熱效率高等特點,廣泛用于各種散熱場景。

產(chǎn)品特點

1、良好的低溫成膜性,可室溫或低溫固化

2、附著力和散熱效果優(yōu)異,適用于各種基材

3、水性環(huán)保,潤濕流平性佳,易于施工

物理性能*

特性

數(shù)值

單位

測試方法或標準

外觀

灰黑色液體

/

目測

PH

7.5-8.5

/

GB/T 11165

黏度

3000±500

mP·a

GB/T 22235

(3#/30rpm/25℃)

固含量

40±2

%

GB/T 1725

光澤度

<30

GU

GB/T 1743

附著力

0

GB/T 9286

硬度

≥B

/

GB/T 6739

熱輻射系數(shù)

>0.95

/

GB/T 7287.7

*本性能僅代表典型結(jié)果,不被視為規(guī)格,以具體檢測報告為準。

使用說明

基材處理:將需要噴涂的基材清洗干凈,保證基材表面無雜質(zhì)、油污等。稀 釋:可根據(jù)施工需要適當加水稀釋,建議100份WJ-5076B加入15~25份去離子。

施 工:可刷涂、噴涂、滾涂、浸涂。涂布時需要保證涂層完全覆蓋住基材,建議用量50~80g/m

干 燥:涂裝結(jié)束后,可烘烤固化:120℃/20min或150℃/10min,也可室溫自然固化,室溫下表干時間約為15~20分鐘,實干時間>48小時。