本成果實現了生物質基納米纖維素組裝低維碳材料制備柔性、環境友好型、高穩定性電熱膜,改善了均勻性、穩定性以及對基底材料形狀適應性等方面的問題。本成果技術通過調控制備適宜的納米纖維素分散液,再與碳納米管、石墨烯、碳納米纖維等低維碳材料混合,經高速機械攪拌或超聲分散,利用納米纖維素在水相體系中表面呈現負電位的分散特性,充分發揮納米纖維素自組裝成型作用,可通過抽濾、噴涂、打印等形成均質的復合膜,并經電極安裝、浸漬、熱壓封裝等工序制成電熱膜與器件。本成果技術提高了低維碳材料在體系中的分散均勻性和電熱膜的電熱溫度均勻度,增強了電熱膜的力學性能和熱穩定性,尤其是增強了對基底的附著力,使其滿足多種應用場合的需求。復合膜的機械拉伸強度達到20MPa以上,電熱膜與器件的表面溫度不均勻度低于7℃,溫升速度可通過調控輸入功率來控制。
本成果開發的柔性納米纖維素電熱膜,可靈活實現在不同結構和形狀基底上制備電熱膜或電熱層,具有良好的機械拉伸強度和熱穩定性、較高的響應速度、可靠的可控性,并具有紅外輻射加熱特性,可用于融雪除冰、除霧除霜、日常加熱、電子器件加熱控溫及微區域加熱分析等領域。
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