本發(fā)明涉及具有PTC性質(zhì)的復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料及其制備方法、應(yīng)用。
背景技術(shù)：
碳晶發(fā)熱板是一種新興的采暖產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，技術(shù)日趨成熟。其特點(diǎn)有：1.顛覆采暖傳統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保減排，適應(yīng)國(guó)家和社會(huì)的新要求；2.無(wú)滲水漏水煩惱、無(wú)統(tǒng)一采暖費(fèi)用收取的煩惱。安裝使用方便，即開(kāi)即熱；3.具有保健理療作用；波長(zhǎng)在8-18微米，人長(zhǎng)期在此環(huán)境中，有利于身體的健康。4.依靠遠(yuǎn)紅外發(fā)熱和空氣對(duì)流，安靜、無(wú)噪音，體感舒適度較高；5.不干燥，釋放的是遠(yuǎn)紅外線，不帶走空氣中的水分。
然而碳晶板也有著自身的缺點(diǎn)，其中最主要的是溫度疊加問(wèn)題。權(quán)威部門(mén)近年來(lái)不敢力推電熱地暖主要原因，很大程度上是現(xiàn)有技術(shù)中存在的因控制系統(tǒng)失靈或局部復(fù)蓋物過(guò)厚所產(chǎn)生的過(guò)熱現(xiàn)象，如不消除不安全隱患，易導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生。該隱患的主要原因是目前大多數(shù)材料都為負(fù)溫度系數(shù)材料，即隨著溫度升高或長(zhǎng)期反復(fù)加熱，材料的電阻會(huì)減小，從而導(dǎo)致電流和功率增大。特別是在表面有覆蓋物的情況下，功率和電流的增大會(huì)進(jìn)一步使溫度提高導(dǎo)致惡性循環(huán)而引發(fā)安全隱患。
針對(duì)此難題，解決方法有：(1)開(kāi)發(fā)PTC材料，即正溫度系數(shù)材料，當(dāng)超過(guò)一定溫度時(shí)，該種材料的電阻值會(huì)隨著溫度升高而增高。電阻增高則電流和功率下降，如此反復(fù)可以使溫度在目標(biāo)溫度附近上下波動(dòng)而不至于過(guò)熱。(2)安裝溫控器，使用溫控器對(duì)每一塊板都進(jìn)行監(jiān)測(cè)一方面大大提高 了成本，另一方面在溫控器故障的情況下會(huì)導(dǎo)致局部高熱現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生火災(zāi)。
現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于用在碳晶板上的PTC材料的研發(fā)層出不窮，比如專利CN101407628A公開(kāi)了一種水溶性PTC功能導(dǎo)電碳漿的制造方法，CN104371329A專利中公開(kāi)了一種含有氧化物的高分子碳漿及具有PTC效應(yīng)的加熱材料的制備方法，CN202652568U專利中公開(kāi)了一種PTC碳漿恒溫電熱膜，CN105415830A專利中公開(kāi)了一種具有PTC效應(yīng)遠(yuǎn)紅外輻射發(fā)熱布及其制備方法和用途，但是這些技術(shù)中所采用的PTC材料均為高分子材料或碳漿與銀漿的復(fù)合物，包括聚乙烯、聚氨酯、硬脂酸、單甘酯、甘油、乙二醇丁醚醋酸酯、異硫氰酸酯、銀漿等。此類(lèi)材料并不穩(wěn)定，在反復(fù)加熱的過(guò)程中，高分子材料或銀會(huì)局部發(fā)生分解、釋放氣體、老化、氧化(銀)等一系列問(wèn)題，造成導(dǎo)電性不均、脹氣、電阻逐漸降低從而失去了PTC材料的作用，嚴(yán)重影響材料本身的使用壽命。
另外，雖然現(xiàn)有技術(shù)中已存在PTC陶瓷材料，但都是通過(guò)燒結(jié)后作為電子器件直接使用，例如CN104311004A公開(kāi)了一種PTC陶瓷材料及提高PTC陶瓷材料居里點(diǎn)以下電阻溫度穩(wěn)定性的方法，所述PTC陶瓷材料組成的化學(xué)式為Ba1-x-yCaxYyTi1.01O3-aAl2O3-bSiO2-cMnCO3，其中，x＝0.04～0.06，y＝0.004-0.007，a＝0.02～0.04，b＝0.2～0.3，c＝0.05-0.07。再例如，CN102173786A公開(kāi)了一種新型PTC陶瓷材料組成物，該組成物包括陶瓷相和玻璃相，其特征在于：所述陶瓷相為常規(guī)PTC陶瓷材料，所述玻璃相為PbO-BN材料，所述PbO-BN材料的含量為1-10wt％，PTC陶瓷材料的含量為90-99wt％。本產(chǎn)品采用PbO-BN玻璃相作降低PTC陶瓷材料燒結(jié)溫度，同時(shí)具有高性能PTC特性，使用范圍廣?？梢钥闯?，無(wú)機(jī)陶瓷PTC材料都是作為電子器件獨(dú)立使用，并且都需要經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)。
有鑒于此，特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一目的在于提供一種PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料通過(guò)將納米陶瓷材料這種無(wú)機(jī)材料與石墨類(lèi)碳材料包覆劑進(jìn)行復(fù)合，并利用碳材料對(duì)無(wú)機(jī)材料本身顆粒的包裹，實(shí)現(xiàn)碳材料可導(dǎo)電，內(nèi)部絕緣的效果，該材料可應(yīng)用于電加熱材料上，例如用于碳晶發(fā)熱板上，性能更加穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)老化、脹氣等問(wèn)題，給碳晶板本身的性能帶來(lái)顛覆性地提升，大大延長(zhǎng)了使用壽命，并同時(shí)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明的第二目的在于提供上述PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料的制備方法，制備方法具有能完整保留原料的有效成份的優(yōu)點(diǎn)，而且具有方法簡(jiǎn)單易于操作，操作條件溫和，無(wú)需高溫碳化步驟等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的第三目的在于提供上述PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料的應(yīng)用，可有效解決碳晶板過(guò)熱和功率失控增大問(wèn)題，使碳晶板具有變頻功能。在溫度漸漸達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，電阻增大使得功率適當(dāng)減弱從而調(diào)整至適宜功率來(lái)控制溫度，從而比傳統(tǒng)碳晶板更為節(jié)能。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料，主要由以下原料制得：以質(zhì)量百分比計(jì)，納米陶瓷材料75-95％，石墨類(lèi)碳材料包覆劑1-20％，分散劑0.5-5％。
現(xiàn)有技術(shù)中一般會(huì)采用高分子材料為原料來(lái)制備具有PTC性質(zhì)的復(fù)合材料，但是高分子材料本身容易老化、脹氣，這樣當(dāng)其與炭漿混合應(yīng)用于碳晶發(fā)熱板上，會(huì)因?yàn)楦叻肿硬牧媳旧淼男阅軉?wèn)題限制其進(jìn)一步的應(yīng)用，大大降低碳晶發(fā)熱板本身的使用壽命。本發(fā)明為了解決以上出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種將納米陶瓷材料與石墨類(lèi)碳材料包覆劑復(fù)合制備具有PTC 性質(zhì)的無(wú)機(jī)復(fù)合材料。將本發(fā)明這種PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料添加到碳漿中，可有效解決碳晶板過(guò)熱和功率失控增大問(wèn)題。PTC材料可使碳晶板具有變頻功能。在溫度漸漸達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，電阻增大使得功率適當(dāng)減弱從而調(diào)整至適宜功率來(lái)控制溫度，從而比傳統(tǒng)碳晶板大大節(jié)能。
納米陶瓷材料與其他具有PTC性質(zhì)的材料相比，這種無(wú)機(jī)類(lèi)型的材料可有效防止分解、釋放氣體、老化而帶來(lái)的PTC材料的失效問(wèn)題。
石墨類(lèi)碳材料包覆劑包覆到陶瓷材料外表面，外表面具有良好的導(dǎo)電性，內(nèi)部具有良好的絕緣性，并且當(dāng)用作電加熱材料是能夠提高遠(yuǎn)紅外輻射效果，與其他碳材料混合時(shí)提高分散效果。
石墨類(lèi)碳材料包覆劑為納米片層碳材料，所述納米片層碳材料的厚度在100nm以下，優(yōu)選在50nm以下，更優(yōu)選30nm以下，包括納米級(jí)石墨，氧化石墨烯，石墨烯中的一種或幾種的混合，優(yōu)選石墨烯。石墨烯本身作為新興的碳材料，具有高導(dǎo)電導(dǎo)熱性能的同時(shí)，具有輕便、柔韌性好、可大面積使用、不易氧化等優(yōu)點(diǎn)，具有比其它碳材料更加突出的遠(yuǎn)紅外輻射性能，制成的加熱元器件具有體感溫度高、熱舒適性好的特點(diǎn)，因此具備優(yōu)異電熱材料的特點(diǎn)。
另外，石墨烯的片層結(jié)構(gòu)也更有利于完成對(duì)納米陶瓷無(wú)機(jī)材料顆粒的包覆，進(jìn)一步提高無(wú)機(jī)材料與碳材料的分散性。石墨烯本身的結(jié)構(gòu)既包含單層石墨烯結(jié)構(gòu)又包含多層石墨烯結(jié)構(gòu)，可以為1-10層碳的六元環(huán)蜂窩狀片層結(jié)構(gòu)，還可以為單層、雙層或3-10層結(jié)構(gòu)的中的任意一種或多種的組合，正是擁有這樣片層結(jié)構(gòu)的石墨烯對(duì)納米陶瓷無(wú)機(jī)材料進(jìn)行復(fù)合包覆后，才可以使得陶瓷無(wú)機(jī)材料的性能上更為優(yōu)異，后續(xù)使用時(shí)壽命更長(zhǎng)，并利用石墨烯增加后續(xù)應(yīng)用時(shí)的遠(yuǎn)紅外能力，使采暖舒適度進(jìn)一步提高，提高了加熱效率從而間接節(jié)能。
本發(fā)明正是充分利用了納米陶瓷材料與石墨類(lèi)碳材料包覆劑各自的優(yōu)點(diǎn)，采用本發(fā)明這種特定的原料制備出的PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料一方面提高了粉體與碳漿的兼容性，有助于粉體分散；另一方面使此類(lèi)絕緣物顆粒表面具有一定的導(dǎo)電性。發(fā)明人也是經(jīng)過(guò)大量的實(shí)踐優(yōu)化出了各原料的較優(yōu)添加量，納米陶瓷材料加量比較大一般為75-95％(以質(zhì)量百分比計(jì))，還可以為80-91％，更優(yōu)為85％，除此之外還可以選擇76％、77％、78％、79％以及85％等，所謂的納米陶瓷材料可以直接通過(guò)市面上購(gòu)買(mǎi)，市售的這種材料屬于半成品，后續(xù)用于制備陶瓷之用，主要的成分包括金屬氧化物、非金屬氧化物、金屬硼化物中的一種或幾種組成，所含的元素包括Ti、Si、Ba、Sn、Cu、Fe、Ag、B、O、C元素中的一種或幾種，當(dāng)然如果條件允許也可自行制備納米陶瓷材料，這種納米陶瓷材料的狀態(tài)呈粉體狀，因?yàn)榉蹱钣欣诤罄m(xù)與石墨烯復(fù)合均勻形成均一的物質(zhì)，粒度最好控制在0.1-10μm之間，還可以為1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm等。另外需要注意的是本發(fā)明采用的納米陶瓷材料區(qū)別于普通的陶瓷材料，其通過(guò)納米化將粉體超細(xì)化，使得陶瓷材料的表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了塊狀材料所不具有的特殊的效應(yīng)，比如可以顯著降低材料的燒結(jié)溫度、節(jié)能能源，使陶瓷材料的組成結(jié)構(gòu)致密化、均勻化，改善陶瓷材料的性能，提高其使用可靠性，可見(jiàn)發(fā)明人在挑選每一種原料時(shí)也是有具體要求的，并不是隨意選擇就可以得到的。
石墨類(lèi)碳材料包覆劑的添加量為1-20％(以質(zhì)量百分比計(jì))，還可以為5-16％，更優(yōu)為13％，還可以選擇2％、3％、4％、6％、7％、8％、9％等，將納米陶瓷材料與石墨類(lèi)碳材料包覆劑的質(zhì)量比控制在(5-9):1之間為最佳，這樣的配比條件下復(fù)合得到的PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料各方面性能均較優(yōu)。
當(dāng)然為了提高分散性能，除了納米陶瓷材料、石墨類(lèi)碳材料包覆劑這兩種主料，原料中還添加了分散劑，以起到穩(wěn)定所分散的介質(zhì)，改善粉體表面性質(zhì)，調(diào)整粉體的運(yùn)動(dòng)性的作用，使石墨類(lèi)碳材料包覆劑有效的包覆無(wú)機(jī)材料，其常規(guī)添加量為0.5-5％(以質(zhì)量百分比計(jì))，還可以為1-4％，更優(yōu)為2％，例如添加量還可以為0.7％、0.9％、1.2％、1.4％、2％、3％、4.5％等，分散劑作為一種添加劑添加量不宜過(guò)大(一般不超過(guò)5％)，因此加量范圍也需要嚴(yán)格控制。分散劑的種類(lèi)包括聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或幾種，較優(yōu)的選擇聚乙烯醇，醇類(lèi)的分散劑基本可以滿足本發(fā)明方案中的分散要求，無(wú)需采用其他比如硅烷類(lèi)等分散劑，這些種類(lèi)的分散劑本身不綠色環(huán)保，所以也不建議應(yīng)用。
本發(fā)明除了提供一種PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料，還提供了上述復(fù)合材料的一種較優(yōu)的制備方法，具體包括如下步驟：
將納米陶瓷材料與石墨類(lèi)碳材料包覆劑混合后，加入分散劑及適量乙醇混合均勻得到均一溶液，惰性氣體保護(hù)條件下不高于200℃進(jìn)行熱處理，即可。
乙醇作為一種溶劑起到溶解分散的作用，并不是主要原料，因此在本發(fā)明的配方中并沒(méi)有體現(xiàn)，添加量也沒(méi)有確定的要求，只要能實(shí)現(xiàn)將各原料很好的融合為均一的物質(zhì)即可，混合均勻后，后續(xù)熱處理以去除復(fù)合材料中的揮發(fā)性成分，熱處理的溫度控制在200℃以下，更優(yōu)的熱處理溫度控制在80-150℃之間，熱處理時(shí)間為40-80min，主要是為了實(shí)現(xiàn)將添加進(jìn)去的溶劑和分散劑揮發(fā)干凈。
混合均勻的方式包括超聲、球磨以及攪拌中的其中一種，球磨的操作條件為：球磨的時(shí)間控制在2-3h，轉(zhuǎn)速控制在400-500rpm，攪拌的操作條件為：攪拌的時(shí)間控制在30-40min，轉(zhuǎn)速控制在700-800rpm，超聲的操 作條件為：超聲的功率控制在700-900W，超聲的時(shí)間控制在60-70min，這三種操作方式可根據(jù)實(shí)際操作條件自由選擇，只要能實(shí)現(xiàn)原料之間混合均勻的方式均可。
本發(fā)明的PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料在碳晶發(fā)熱板方面具有很好的應(yīng)用，具體方法為將PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料與碳漿均勻混合，更優(yōu)的為，所述PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料的添加量為所述碳漿質(zhì)量的2-5wt％，通過(guò)這樣的方式可獲得具有PTC性質(zhì)和遠(yuǎn)紅外性能增強(qiáng)的碳漿，當(dāng)然PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料的添加量是有一定的限度的，并不是無(wú)限制的添加的，控制為所述碳漿質(zhì)量的2-5wt％，還可以為3wt％、4wt％，在這樣的用量范圍內(nèi)碳晶發(fā)熱板的各方面性能最優(yōu)，使用壽命也達(dá)到最長(zhǎng)，如果一味的增加PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料的添加量不但不會(huì)繼續(xù)增強(qiáng)碳漿的性能，還會(huì)起到適得其反的效果，因此加量最好控制適宜。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種新型的PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料，通過(guò)將納米陶瓷材料這種無(wú)機(jī)材料與石墨類(lèi)碳材料包覆劑進(jìn)行復(fù)合，并利用碳材料對(duì)無(wú)機(jī)材料本身顆粒的包裹，實(shí)現(xiàn)碳材料可導(dǎo)電，內(nèi)部絕緣的效果，該材料可應(yīng)用于電加熱材料上，例如用于碳晶發(fā)熱板上，性能更加穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)老化、脹氣等問(wèn)題，給碳晶板本身的性能帶來(lái)顛覆性地提升，大大延長(zhǎng)了使用壽命，并同時(shí)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益；
(2)本發(fā)明的PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料的制備方法本身具有能完整保留原料的有效成份的優(yōu)點(diǎn)，而且具有方法簡(jiǎn)單易于操作，操作條件溫和，無(wú)需高溫碳化步驟等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)石墨烯、納米陶瓷材料這兩種原料很好的復(fù)合，并在后續(xù)加入碳漿中應(yīng)用時(shí)，具有很好的性能；
(3)本發(fā)明的PTC無(wú)機(jī)復(fù)合材料添加到碳漿中，可有效解決碳晶板過(guò) 熱和功率失控增大問(wèn)題。PTC材料可使碳晶板具有變頻功能。在溫度漸漸達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，電阻增大使得功率適當(dāng)減弱從而調(diào)整至適宜功率來(lái)控制溫度，從而比傳統(tǒng)碳晶板大大節(jié)能。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例三制備得到的具有PTC性質(zhì)的碳漿的溫度隨時(shí)間變化的曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市售購(gòu)買(mǎi)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
實(shí)施例1
1)采用由金屬氧化物、非金屬氧化物、金屬硼化物組成的納米陶瓷材料中，各元素摩爾比，Ti為5-15％，Si為20-50％，F(xiàn)e為1-5％，B為5-10％，O為50-70％；
2)將上述納米陶瓷材料75kg，厚度在100nm以下的納米級(jí)石墨20kg，隨后加入0.5kg的聚乙烯醇和適量乙醇至溶液狀態(tài)，使用細(xì)胞粉碎機(jī)進(jìn)行混合粉碎30min，轉(zhuǎn)速控制在800rpm；
3)將乙醇蒸干后，對(duì)獲得物進(jìn)行熱處理以去除聚乙烯醇，熱處理溫度為200℃，保溫30min，全程真空N2保護(hù)；
4)熱處理產(chǎn)物研末過(guò)篩后與碳漿進(jìn)行均勻復(fù)合，添加比例為2wt％， 即獲得具有PTC性質(zhì)和遠(yuǎn)紅外性能增強(qiáng)的碳漿。
實(shí)施例2
1)采用由金屬氧化物、非金屬氧化物組成的納米陶瓷材料中，各元素摩爾比，Ba為10-20％，Ti為5-30％，Si為5-10％，Ag為5-10％，O為50-75％；
2)將上述納米陶瓷材料95kg，厚度在50nm以下的氧化石墨烯10kg，隨后加入5kg的聚乙二醇和適量乙醇至溶液狀態(tài)，使用真空球磨機(jī)進(jìn)行球磨2h，轉(zhuǎn)速為500rpm；
3)將乙醇蒸干后，對(duì)獲得物進(jìn)行熱處理以去除聚乙二醇，熱處理溫度為150℃，保溫40min，全程真空N2保護(hù)；
4)熱處理產(chǎn)物研末過(guò)篩后與碳漿進(jìn)行均勻復(fù)合，添加比例為5wt％，即獲得具有PTC性質(zhì)和遠(yuǎn)紅外性能增強(qiáng)的碳漿。
實(shí)施例3
1)采用由金屬氧化物、非金屬氧化物、金屬硼化物組成的納米陶瓷材料中，各元素摩爾比，Ti為10-30％，F(xiàn)e為5-10％，Si為10-20％，Cu為5-10％，Sn為1-5％，O為50-70％；
2)將上述納米陶瓷材料80kg，厚度在30nm以下的石墨烯1kg，隨后加入1kg的聚乙二醇和適量乙醇至溶液狀態(tài)，700W超聲60min；
3)將乙醇蒸干后，對(duì)獲得物進(jìn)行熱處理以去除聚乙二醇，熱處理溫度為150℃，保溫80min，全程真空N2保護(hù)；
4)熱處理產(chǎn)物研末過(guò)篩后與碳漿進(jìn)行均勻復(fù)合，添加比例為4wt％，即獲得具有PTC性質(zhì)和遠(yuǎn)紅外性能增強(qiáng)的碳漿。
實(shí)施例4
1)采用由金屬氧化物、非金屬氧化物、金屬硼化物組成的納米陶瓷材料中，各元素摩爾比，Ti為10-30％，F(xiàn)e為5-10％，Si為10-20％，Cu為5-10％， Sn為1-5％，O為50-70％；
2)將上述納米陶瓷材料91kg，石墨烯16kg，隨后加入4kg的聚乙二醇和適量乙醇至溶液狀態(tài)，900W超聲70min；
3)將乙醇蒸干后，對(duì)獲得物進(jìn)行熱處理以去除聚乙二醇，熱處理溫度為80℃，保溫60min，全程真空N2保護(hù)；
4)熱處理產(chǎn)物研末過(guò)篩后與碳漿進(jìn)行均勻復(fù)合，添加比例為3wt％，即獲得具有PTC性質(zhì)和遠(yuǎn)紅外性能增強(qiáng)的碳漿。
實(shí)施例5
1)采用由金屬氧化物、非金屬氧化物、金屬硼化物組成的納米陶瓷材料中，各元素摩爾比，Ti為10-30％，F(xiàn)e為5-10％，Si為10-20％，Cu為5-10％，Sn為1-5％，O為50-70％；
2)將上述納米陶瓷材料85kg，石墨烯與納米級(jí)石墨的混合物5kg，隨后加入2kg的聚乙二醇和適量乙醇至溶液狀態(tài)，使用真空球磨機(jī)進(jìn)行球磨3h，轉(zhuǎn)速為400rpm；
3)將乙醇蒸干后，對(duì)獲得物進(jìn)行熱處理以去除聚乙二醇，熱處理溫度為150℃，保溫60min，全程真空N2保護(hù)；
4)熱處理產(chǎn)物研末過(guò)篩后與碳漿進(jìn)行均勻復(fù)合，添加比例為3wt％，即獲得具有PTC性質(zhì)和遠(yuǎn)紅外性能增強(qiáng)的碳漿。
實(shí)施例6
1)采用由金屬氧化物、非金屬氧化物、金屬硼化物組成的納米陶瓷材料中，各元素摩爾比，Ti為10-30％，F(xiàn)e為5-10％，Si為10-20％，Cu為5-10％，Sn為1-5％，O為50-70％；
2)將上述納米陶瓷材料85kg，石墨烯13kg，隨后加入2kg的聚乙二醇和適量乙醇至溶液狀態(tài)，使用細(xì)胞粉碎機(jī)進(jìn)行混合粉碎40min，轉(zhuǎn)速控制 在700rpm；
3)將乙醇蒸干后，對(duì)獲得物進(jìn)行熱處理以去除聚乙二醇，熱處理溫度為150℃，保溫60min，全程真空N2保護(hù)；
4)熱處理產(chǎn)物研末過(guò)篩后與碳漿進(jìn)行均勻復(fù)合，添加比例為3wt％，即獲得具有PTC性質(zhì)和遠(yuǎn)紅外性能增強(qiáng)的碳漿。
比較例1
采用CN101407628A專利中實(shí)施例1的方法制備出的水溶性PTC功能導(dǎo)電碳漿。
實(shí)驗(yàn)例1
將實(shí)施例3與比較例1制備出的碳漿做溫度隨時(shí)間的變化曲線圖，具體結(jié)果可見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖1，從圖1中可以看出比較例1添加了有機(jī)物PTC材料的碳漿電阻對(duì)于溫度的響應(yīng)具有一定延遲，在高溫階段停留時(shí)間比較長(zhǎng)后電阻才逐漸增大從而降低溫度。而本發(fā)明實(shí)施例3的無(wú)機(jī)PTC材料達(dá)到溫度警戒點(diǎn)后立刻電阻增大并迅速把溫度將下來(lái)，后續(xù)過(guò)程整體平穩(wěn)，正是因?yàn)楸景l(fā)明這種材料在溫度上具有足夠的平穩(wěn)性，使得后續(xù)使用時(shí)大大延長(zhǎng)了材料本身的壽命。
另外，將其他實(shí)施例與比較例1通過(guò)作圖對(duì)比后，也會(huì)呈現(xiàn)相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
盡管已用具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。