石墨烯远红外电热膜 电热板——作业指导书
基于石墨烯电热膜采暖系统的使用性能分析研究
石墨烯电热膜采暖系统是指在地面铺设一层石墨烯电热膜作为发热源，通过温控器作为发热控制端而进行取暖的一种方式[1]。
石墨烯电热膜采暖是近十几年来才新兴起来的一种采暖方式，其原理为通过面状的石墨烯电热膜发热，将热能转换成辐射能，通过电磁波的形式发射到人体与围护结构上，使其产生热效应[2]。
相比于其他形式的采暖系统，石墨烯电热膜采暖系统具有室内热舒适性高、升温迅速、电热转换效率高、采暖费用低、易于控制、无污染等优点。
[3-4]在石墨烯电热膜的使用能耗经济性分析研究中，卞鹏[5]分析了电热膜地热采暖系统经济技术因素；殷昊[2]对电热膜地暖系统进行了能耗分析。
但这些都是基于实验室及北方条件下得出来的数据，而且并没有得到刚修建好的湿度较高、环境较恶劣等状态下的真实使用环境的数据。
随着居民生活质量的提高以及对于生活舒适性的追求需要，南方地区对于供暖的需要也越来越大，石墨烯电热膜在南方地区的使用也越来越普及。
而基于南方真实使用条件下的电热膜的能耗及使用性能的研究报道较少。
本文基于南方地区客观真实的使用条件下，对于刚修建好的民用住宅进行连续通电使用测试，通过一系列数据表征测试，对刚修建好的湿度较大、填充层厚度不同的房子进行能耗分析及使用性能的研究，为用户在使用过程中对于能耗及升温速率等性能方面提供指导。
石墨烯电热膜施工工艺：首先将地面找平，找平后的地面铺满聚氨酯保温板，然后铺设石墨烯电热膜，接着按照地砖铺贴工艺用水泥砂浆进行填充铺贴瓷砖。
测试条件为南方地区普通住宅，室温13-15℃左右，室温设定温度为温升5-7℃，房屋有不同朝向及不同围护结构，同时为了测试电热膜上不同厚度水泥砂浆填充层的影响，施工时设计了几种不同厚度的填充层。
试验过程中通过温控器的使用数据抓取，监控不同房间的温升时间及能耗数据，并对数据进行处理分析。
3.1.1填充层厚度对升温速度的影响试验过程中研究了在同一朝向及同样围护结构下，不同填充层厚度在电热膜开启后的地面温度变化、室内温度变化，结果如图1、图2所示。
电热材料
波长在 4~5.6微米的射线称为远红外线，实际应 用的波 长范围是 2.5微米之间的波长。将电热合金丝穿入陶瓷或 石 英玻璃等材料制成的管中可以制成远红外加热元件，也可以 直接在金属管状电热元件或加热板（盘）表面涂覆和烧结一 层具 有远红外辐射功能的陶瓷涂料。远红外线辐射的效果取 决于材 料的性质。远红外线的加热效果又与被加热物体对其 选择性吸 收的能力有直接的关系。远红外线加热在家用电器 产品上多用 于取暖器具和厨房器具。前者的典型应用实例是 石英管暖风机， 后者的典型应用实例是电烤箱。还有一种特 种应用实例是医疗 保健性质家用电器如热敷器等。 远红外线加热的优点有：热效率较高；可进行遮断、反 射和 聚集；易于控制；对人体取暖、保健和食物加工有一种 特殊效果。 缺点是要靠电热合金等材料加热，石英管加热器 有相当部 分转化为可见光。
非金属电热材料主要有碳化硅、铬酸镧、氧化锆、二硅化钼等。 具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、电热转换效率高等优点，正在逐步 取代金属电热材料。 其中，MoSi2 以其较高的熔点、极好的高温抗氧化性、优异的 导电导热性和适中的密度而成为近年来研究的热点，被认为是目前 最有前途的高温结构材料. 非金属电热材料的主要缺点是价格昂贵， 使用条件苛刻，其中，难熔金属电热材料必须在真空或保护气氛中 使用。铁铬铝合金与镍铬合金相比，使用温度较高，电阻率较大， 电阻温度系数也小些，且价格便宜，但高温强度较低，电阻温度系 数也小些，且价格便宜，但高温强度低，使用过后冷态脆性较大。 镍铬合金价格较高，一般情况下多使用铁铬铝合金。金属类电热材 料通常被加工成线材螺旋形或波形结构，通电时容易产生感抗效应 造成能量损耗。
电热材料是用于制造各种电阻加热设备中的发热元件。普通的 电热材料可分为金属电热材料和非金电热材料两类。金属类电热材 料主要包括贵金属（Pt）、高温熔点金属（W、Mo、Ta、Nb）及 其合金、镍基合金和铁铝系合金（见表1）。其中，应用最广泛的 金属电热材料主要是镍铬合金和铁铝系合金。非金属电热材料主要 有碳化硅、铬酸镧、氧化锆、二硅化钼等。其中，MoSi2 以其较 高的熔点、极好的高温抗氧化性、优异的导电导热性和适中的密度 而成为近年来研究的热点，被认为是目前最有前途的高温结构材料。 非金属高温电热材料主要包括碳化硅、氧化锆、铬酸镧、二硅 化钼等，具有熔点高，抗氧化性好等特点，得到了广泛的研究和应 用。表2是不同非金属电热元件在大气环境下对应的安全使用温度。
电热膜施工说明
电热膜施工说明一、材料二、施工三、保温层铺设四、防潮层铺设五、电热膜铺设六、接线端子安装七、接地预设八、线管安装九、传感器（温控探头）安装十、钢丝网施工十一、伸缩缝十二、混凝土覆盖十三、混凝土养护十四、温控器安装十五、调试十六、验收一、材料：1.1 材料进场清点核对、检查、验收、入库、并做记录。
1.2 电热膜装卸,注意轻拿轻放,有专人保管。
1.3 防潮、干燥处摆放整齐保管。
1.4 存放处要具备防火条件。
二、施工：2.1 施工前准备工作。
2.2 施工设计图纸，具备完善的施工方案。
2.3 检查施工地面要平整，无杂物，并做记录。
2.4 清扫施工地面。
2.5 施工时不宜与其他工种交叉施工作业。
2.6 施工现场水电齐全，以备施工调试。
2.7 施工人员进场必须穿平底鞋，戴好安全。
三、保温层铺设：3.1 保温材料一般采用聚苯乙烯（EPS）保温板、XPS挤塑保温隔热板、珍珠棉、加气混凝土等。
保温层厚度一般20mm—30mm为宜。
3.2 平整有序的铺设保温层，无缝为宜。
3.3 胶带连接固定。
3.4 ▲如使用带有铝箔层的保温材料，严禁有铝箔层的一面与电热膜接触。
应把有铝箔层的一面与混凝土层面接触。
3.5 检验、并做记录。
四、防潮层铺设：4.1 清理保温层面沙尘。
4.2 混凝土层面施工，必须在保温层上先铺防潮层（保护层），无阻热、无污染的防火类布、纸或6mm的聚乙烯膜。
然后铺设电热膜，电热膜铺好后，在加铺防潮层（保护层）。
使电热膜处在防潮层内，周围用透明胶带密封。
以免混凝土覆盖时的水份和潮湿度与电热膜接触。
最后在防潮上加铺无纺布（80g）,防止施工时破坏防潮层。
五、电热膜铺设：5.1 检查电热膜的标志、型号、并作记录。
5.2 仔细检查电热膜有无损伤。
5.3 按照图纸设计，安排专人剪裁电热膜。
5.4 按照施工图纸设计，对照施工图纸，核定电热膜型号，有序敷铺设电热膜。
并作记录。
5.5 电热膜铺装在防潮层（保护层）面上要平整、严禁折叠、重叠、重压。
远红外线低温辐射电热膜地暖系统施工(备用)1
远红外线低温辐射电热膜地暖系统施工工艺摘要：近年来，随着环保意识的增强，随着我省电力工业的发展和生活用电的缓解，以及城市节能、节水的要求，远红外线低温辐射电热膜供暖系统应运而生,它是以电力为能源的新型供暖方式.该供暖系统具有热效率高、升温迅速、面状发热、传热快且均匀等独特优势，能够将热量以远红外的形式送入空间。
并具有无污染、无需用水、节能、可智能控制、体积小、重量轻、剪裁方便、便于施工等特点，符合国家产业发展方向和环保政策。
针对该新型材料在我单位工程的应用，特总结此施工技术，以便更好推广应用.关键词：远红外线低温辐射电热膜地暖工艺Film at low temperature far infrared radiation heating system to warm the construction processAbstract：In recent years，as awareness of environmental protection, with the development of power industry in our province and the power consumption of the mitigation，and urban energy, water requirements，low-temperature far infrared radiant electric heating system came into being，which is based New power for the heating energy. The heating system has a high thermal efficiency, rapid heating, area heating，heat quickly and evenly，and other unique advantages，can be in the form of infrared heat into space beyond. And has no pollution, no water，energy efficiency, intelligent control, small size，light weight，easy to cut，easy construction and other features，in line with national industrial development and environmental policies. For the new material in my unit project，summed up the special construction techniques in order to better application。
石墨烯电热膜在畜牧业的应用前景浅析
２０２２年第８期（总第３９９期）畜禽业生产指导基金项目：江苏农牧科技职业学院项目（ＮＳＦ２０２１ＺＲ１５）；江苏省高校大学生创新创业训练计划项目（２０２１１２８０６００５Ｙ）石墨烯电热膜在畜牧业的应用前景浅析赵永旺，车业贵，管远红，苏晓健，陶 静，石敏慧（江苏农牧科技职业学院，江苏泰州２２５３００）摘 要：当前环保压力下畜牧业急需替代升级采暖设备。
石墨烯电热膜作为一种新型加温设备，具有节能环保、升温迅速、温度分布均匀和使用寿命长等优势，在畜牧业采暖中具有广阔的应用前景。
关键词：石墨烯电热膜；畜牧业；采暖ｄｏｉ：１０．１９５６７／ｊ．ｃｎｋｉ．１００８－０４１４．２０２２．０８．００５ 引言近年来，我国畜禽养殖方式从散养户为主体发展到规模化、集约化模式，在专业化程度和规模上都有极大的提升。
畜禽养殖设备在不断更新，自动化程度越来越高，但畜牧生产中冬季采暖仍在使用传统的高能耗、高污染的加温设备，在如今低碳环保的绿色发展理念下，畜牧业采暖模式急需变革。
石墨烯电热膜具有节能环保、升温快、功率稳定、使用寿命长、发热更加均匀和安全等特点，可以替代传统加温设备，在畜牧业中有广阔的应用前景。
畜牧业采暖面临的问题在畜禽养殖过程中，畜禽舍的温度是决定畜禽生长的重要因素。
寒冷季节，家禽育雏舍、母猪产房及仔猪保温箱等都需要消耗大量的能源来维持畜牧生产所需的温度。
目前，畜牧业常见的冬季采暖热源形式主要有燃煤锅炉、燃油热风机、燃气锅炉、生物质燃料等。
燃煤锅炉加热速度快，运行成本低，但是需要专人看守且温度不好控制，不利于畜牧业的规模化生产。
由于环保原因，目前绝大部分地区已经禁用燃煤。
燃油热风机升温迅速，但运行成本高，使用中还存在温差大的问题，所以一般养殖场都用作应急备用。
燃气锅炉与用电比成本相对较低，但养殖场位置偏远，难以铺设天然气管道，冬季可能存在供应不足的问题。
生物质燃料价格跟煤差不多，不过热值不及燃煤的２／３，且易受潮、不耐烧，增大取暖工作量。
电热管作业指导书
批准/日期
陈强
版次：A0工程：平头部门：电热管车间
文件编号：TXZD.09-08TX作业指导书
使用工具
成形模具、成形手柄、活动扳手
作业简图
作业步骤及操作要领
步骤：调整模具—成形（一次、二次）—校形
规程：
1、熟悉工艺图纸，明确成形尺寸，并安装调整相应模具。
2、成形时必须将有缝边朝上，按即定顺序成形，不可用力过猛。
使用工具
整形台钳、整形棒
作业简图
作业步骤及操作要领
步骤：取管－整形－转序
规程：
1、操作工必须熟悉图纸，明确组件尺寸要求。
2、对于R偏大部分，在台钳上进行修整，使R符合图纸要求，对R偏小部分退成形组返工。
3、整形时，必须使组件和R间直线组成部分垂直、无弯曲现象，以及各外形尺寸符合图纸、工艺要求。
4、组件表面不得有伤痕以及强制硬伤，如组件外表有麻点及颜色不好、引棒摇动现象，放置不合格品区域严格区分。
规程：
1、操作工在整形周转箱内取出组件，按工艺要求进行耐压、绝缘测试。
2、封胶时操作工将组件竖直，胶沿管口四壁下漏，必须用胶将组件内壁挤满，不能有汽泡留存。
3、用干净布料将溢在瓷件外部的杂胶擦拭干净。
4、封完胶后的组件要竖直放置1-2h，待其略为凝固后才能倒置另外一端。
5、按工艺要求的引棒外露要求进行切棒。
3、调整后交品质管理员检查成形尺寸是否符合工艺、图纸要求；判定合格后方可进行生产，每2小时检查一次；
4、对组件进行校形。
5、清点数量转序。
品质要点
1、成形尺寸符合图纸要求；需保留首检记录。
2、弯曲部位无裂纹、坡皱，无明显的机械擦伤。
注意事项
1.作业过程中应该动作规范。
干货丨你必须了解：100%石墨烯电热膜长啥样？
干货丨你必须了解：100%石墨烯电热膜长啥样？今天的主题是如何辨别百分之百的石墨烯制成的电热膜。
在辨识之前，先来看看什么是电热膜？简单的说，电热膜就是一种通电后能发热的薄膜。
它是由电绝缘材料与封装其内的发热电阻材料组成的平面型发热元件。
为什么要认识电热膜？因为随着人们生活品质的提高，便于自主控制的个性化采暖或理疗产品日益受到消费者的青睐，尤其以电热膜制成品最受欢迎。
例如，远红外理疗产品、可用于取暖的发热壁画、即插即热的电热毯、发热地暖等等，这些产品很有可能会成为你生活中必不可少的助手！因此了解它们很有必要。
好了，话不多说，上干货！不同的导电物质和成膜基体可以形成许多种电热膜。
据国家2011年出台的《低温辐射电热膜》（JG/T286-2010）建筑工业行业标准，按发热体的不同，低温辐射电热膜分为金属基电热膜、无机非金属基电热膜、高分子电热膜三类。
其中无机非金属基电热膜又分为“碳基油墨电热膜”和“碳纤维电热膜”两类。
我们调研了市场上绝大部分产品，99%的电热膜，无非是：金属丝电热膜、碳纤维电热膜、碳晶板电热膜、PTC陶瓷电热膜、碳基油墨电热膜以及今天重点要辨识的石墨烯发热膜。
那么，他们都长啥样？如果你要选用，你最在意它的什么属性？这里你会发现，石墨烯电热膜，即100%石墨烯薄膜设计而成的电热膜，有两大特征：1、100%石墨烯电热膜是柔性透明的，其透光率接近97%。
2、100%石墨烯电热膜100%安全的，其他电热膜某些存在安全隐患。
石墨烯电热膜为什么是透明的？怎么证明其是安全的？其他电热膜又有何属性、不安全性又在哪？欲解其惑，必究其因。
我们重点来说一说“碳系”的电热膜。
首先来了解一下电热膜加工工艺，通常有：1、将膜直接制备在被加热载体上，例如将导电物质和成膜物质混合成浆料后，涂覆在需加热物体上，进行干燥成膜、热解喷涂成膜；如碳基油墨电热膜。
2、将电热膜元件化，例如将导电物质和成膜物质混合后挤压成型；如碳纤维/碳晶板电热膜。
作业指导书(板膜)
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本检验规范的目的是保证本公司所购板膜的质量符合要求。
本检验规范适用于制造有限公司无特殊要求的板膜。
2参照文件：
本作业规范参照本公司程序文件《进货检验控制程序》，《平版印刷品质量要求及检验方法》以及相关技术、设计参数资料及GB2828和GB2829抽样程序。
3规范内容：
3.1 检验环境：
视力：具有正常1.0—1.2视力及色感。
照度：近似正常日光，室内无日光时用40W H光灯或60W普通灯泡的照度为标准。
目测距离：身体距产品30cm眼睛距产品40----50cm正视。
测量器具：直尺、游标卡尺
观察时间：＜10秒
3.2抽检方法：依《制造进货验收标准》检验项目、标准、缺陷分类一览表
批准人签名审核人签名制定人签名
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4 相关记录与表格
《进货检验报告》
批准人签名审核人签名制定人签名。
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文件编号:
制定日期: 2020-10-14
文件类型支援文件制定部门工程部版次: A0
文件名称石墨烯远红外电热膜/板生产作业指导书页次: 第 2 页/共 3 页
版本修订内容描述修订日期制定人审核人批准人A0 初次发行2019-09-01曾凡聪
制定人/日期审核人/日期批准人/日期文件发行章
肖育文2020-10-
14
制定日期: 2020-10-14
文件类型支援文件制定部门工程部版次: A0
文件名称石墨烯远红外电热膜/板生产作业指导书页次: 第 2 页/共 3 页
1 目的
规范石墨烯远红外电热膜/板的生产操作规程，保障生产工作的正常进行，保证产品质量。
2 适用范围
石墨烯远红外电热膜/板生产工艺全过程。
3 工艺流程
客户需求方案设计
CAD网版制作
晒版机
水性石墨烯导电油墨导电银浆
石墨烯发热
膜裸膜/板
丝网印刷机
阻值测试
四探针测试仪
电阻测试仪
不合格
石墨烯发热
膜/板半成品
烘烤、贴敷铜箔
热压覆膜机
石墨烯电热膜
石墨烯电热板
平板热压机
4 操作流程
4.1 方案设计（工序号001）
1）根据客户需求，采用CAD制图软件绘制出石墨烯远红外电热膜/板发热体和导电电极的设计图，并交由供应商制作菲林图。
4.2 网版制作（工序号002）
1）根据设计图纸的大小，让供应商加工相应尺寸和目数的空白网版。
2）在空白网版上涂刮相应厚度的感光胶，置于黑暗处进行晾干。
3）将网版和菲林图放置于曝光机的平台上定位，关闭上盖并锁紧。
4）打开真空吸气开关，设定曝光时间。
5）打开紫外线灯光开关，进行曝光。
6）曝光完成后，关闭紫外线灯光开关，打开上盖，取出网版，并将网版放置于水槽中进行显影。
制定日期: 2020-10-14
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7）显影完成后，用吸水纸将水份吸干，并放置于干燥箱中进行烘干，即完成网版制作工序。
4.3 制备石墨烯远红外电热膜/板半成品（工序号003）
1）根据方案设计要求，选择相应阻值的水性石墨烯导电油墨作为电热膜/板的核心发热体，以及高导电银浆作为导电电极。
2）印刷前，采用分散机将水性石墨烯导电油墨和导电银浆进行搅拌5-10min；同时将需要印刷的网版安装在丝网印刷机上大致准位置，调整网距及平衡。
3）装上回墨刀、刮胶，并调整至合适压力位置。
4）根据印刷产品要求，精确调整网版位置、印刷行程。
5）将搅拌均匀的油墨倒入网版内进行印刷，印刷完水性石墨烯导电油墨的膜片放置于烘箱中进行150℃烘烤30min，并清洗干净网版、回墨刀和刮刀。
6）取下石墨烯油墨网版，并装入导电银浆网版，精确调整网版位置，加入高导电银浆进行印刷，印刷完导电银浆的膜片放置于烘箱中150℃烘烤10min。
7）烘烤完的膜片，再选用相应尺寸的导电铜箔贴敷于导电银浆线路上方，并用2KG重的橡胶辊压实，即得到石墨烯远红外电热膜/板半成品。
8）采用手持式四探针测试仪和电阻测试仪分别测试半成品的方块电阻和电阻值，并判断产品是否合格，合格的进入下一加工工序，不合格的产品需要重新进行印刷调试。
4.4 制备石墨烯远红外电热膜/板（工序号004）
1）将上述4.3（工序号003）制备得到的石墨烯远红外电热膜/板半成品采用热压覆膜机或平板热压机进行热压复合，即得到石墨烯远红外电热膜/板。
5 关键工序
5.1 关键工序确认表
工序号工序名称工序号工序名称
003 制备石墨烯远红外电热膜/板半成品
关键工序分析工序003：工序3是通过丝网印刷工艺的方式将石墨烯导电油墨印刷与绝缘基材表面形成核心发热体，导电银浆和铜箔作为导电电极，对石墨烯远红外电热膜/板的性能有关键性影响。
基于以上考虑，将工序003定为关键工序。
制定日期: 2020-10-14
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