石墨烯的由來

石墨烯(Graphene)是一種二維碳材料，是單層石墨烯、雙層石墨烯和多層石墨烯的統稱。目前，國內將十層以內（包括十層）統稱為石墨烯材料。石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。

石墨烯的電學性質

石墨烯在室溫下的載流子遷移率約為15000cm/(V·s)，這一數值超過了硅材料的10倍。石墨烯的電子遷移率受溫度變化的影響較小，50~500K之間的任何溫度下，單層石墨烯的電子遷移率都在15000cm/(V·s)左右。 石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光;導熱系數高達5300W/m·K，而電阻率只約1 Ω·m，比銅或銀更低，為世上電阻率最小的材料。如果是用純石墨烯印刷制備發熱膜，從石墨烯特殊的量子隧道效應來看，由于其超強的導電性，電阻極小，低于一般導線（銅線、鋁線）的電阻，應該是會導致“石墨烯不發熱，而導線發熱”，因此，某些品牌宣稱自己產品為“X層以下石墨烯制備”是不完全符合科學邏輯的。

石墨烯的熱性能

石墨烯具有非常好的熱傳導性能，是目前為止導熱系數最高的碳材料。當它作為載體時，導熱系數也可達600W/mK。將石墨烯摻入到碳漿中，印刷成發熱片后，可以有效地提高發熱片的導電和熱傳導性能，但是，實際中在用石墨粉制備碳漿過程中會有部分石墨烯產生，因此，一般情況下并不需要單獨添加石墨烯。 石墨烯的引入，對提升發熱膜的整體性能有一定的幫助，但是由于其特殊的性質，實質上對于目前的碳發熱電暖產品而言，也可稱之為“石墨烯發熱”。石墨烯發熱膜在其產品中其承擔的是一小部分的功能增加其導電效率的同時，也極大的影響著產品所帶來對的品質追求。

石墨烯電熱膜優勢

石墨烯電熱膜產品具備了很多優勢。第一，自限溫特性：電熱膜擁有自限溫特性，避免局部過熱引起的地面塌陷問題，即使溫控器在失靈狀態下，電熱膜本身也不會出現溫度過高現象的發生，使用更安全。第二 印刷工藝：電熱膜采用進口的絲網印刷機，印刷的精密度已達到國際領先標準，膜片與膜片之間的功率誤差小于2%，不會因為膜體自身發熱不均勻導致的擊穿打火事故的發生。 第三，設計工藝：采用銀獎護背技術，讓三點鏈接更安全，避免虛接，導致打火或擊穿。第四，材質：普通電熱膜厚度一般為0.25mm，而電熱膜的厚度為0.338mm，避免由于電熱膜過薄導致泄漏電流過大帶來的隱患，電熱膜外部采用航空級PET，PET是所有高分子材料中電氣絕緣性能最佳，使用壽命長達50年。第五，鋪設率最大：電熱膜單片功率設計22W，鋪設率遠遠大于同業產品，使用更舒適。

石墨烯發熱涂料對供暖領域具有重要意義

在新興能源的發展進程中，石墨烯發熱涂料技術的先進性和新能源市場需求相結合，讓石墨烯發熱涂料電熱技術成為了能源發展中的佼佼者，如今國內的石墨烯發熱涂料產業已經是世界先進水平，而優秀的產品可以讓企業在激烈的市場競爭中占據主動地位。 現今在供熱采暖行業內，在綠色可持續發展大主題的影響下，革新電熱采暖產品的價價值愈顯突出，而以石墨烯發熱涂料為核心技術的新型電熱產品不僅僅在供熱能效比上占優，其多樣化的實現方式、智能化升級的高度兼容性以及安全舒適的使用體驗等優勢，都令其成為當下電熱采暖產業進一步發展的關鍵所在。

積極探索"石墨烯發熱涂料電熱"的發展模式，是對供暖領域探索全面推進節能、環保發展十分有意義的嘗試和努力。 能源發展的"十三五"規劃提出了大力支持民營經濟進入能源領域，能源投資進一步向民間資本開放的戰略，如今外資、民營等多種經濟成分已進入供熱市場，并且依托技術升級、市場升級等方式重組了行業格局，今后城市供暖的趨勢，必然是商品化、社會化以及市場化。

產業發展離不開資本的參與，從資本的角度考慮，國內的創新技術往往會帶來投資機會，尤其石墨烯發熱涂料在電熱行業的技術應用，在市場的剛性需求、消費者的訴求提升以及產品的高技術門檻共同作用下，會讓其具備長期的投資價值。聚暖科技這類核心專利技術、堅持創新的企業的成立，對行業的發展及消費者而言都是一大利好消息。

石墨烯發熱產品的好處

在日常可穿戴服飾或護具中嵌入石墨烯發熱膜，具有智能理療保健功效，如采用石墨烯發熱技術的戶外服、圍巾、護腰及護腿等，內襯中的石墨烯加熱膜可加熱至20℃—60℃，能在3秒內迅速升溫。這類“發熱服”可通過控制器或手機端APP自由調節溫度，USB接口循環充電。 與傳統發熱理療產品不同的是，采用石墨烯發熱技術的理療產品釋放出的遠紅外波波長與人體波長相近，能與體內細胞的水分子產生最有效的“共振”，促進血液循環，強化各組織之間的新陳代謝，增強再生能力，提高機體的免疫能力，從而起到醫療保健作用。

石墨烯的其他應用：

1、儲氫材料；石墨烯具有質量輕、高化學穩定性和高比表面積等優點，使之成為儲氫材料的最佳候選者。

2、航空航天；由于高導電性、高強度、超輕薄等特性，石墨烯在航天軍工領域的應用優勢也是極為突出的。

3、感光元件；以石墨烯作為感光元件材質的新型感光元件，可望透過特殊結構，讓感光能力比現有CMOS或CCD提高上千倍，而且損耗的能源也僅需原本10%。

審核編輯：湯梓紅