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摘 要：可拼装电热板在市场上的缺失，使电热板连接方式的研究没有得到重视，导致电热板结构的单一。本文提出了一种磁吸附式的电热板连接方式，使得电热板具有便捷性与安全性的同时更实现了电热板可拆分功能。
关键词：磁吸附式连接 可拆分式电热板 石墨烯
中图分类号：TM 621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）06（a）-0105-02
1 研究背景
目前人們所接触到的市场采暖产品中，电采暖也是全球公认的最为舒适健康的采暖方式。且使用寿命长，使用方便，可通过对温度的需要自行调节。欧洲部分国家在上世纪二十年代，就开始对电采暖进行研发和生产使用，美国也在上世纪三十年代左右追赶上欧洲的步伐。现如今已有半数以上的家庭乐于使用电采暖产品。
在我国，北方因天气寒冷，采取集中供暖方式，但污染严重，南方则主要依靠空调或小型电取暖设备，但对电能的消耗过高，增加经济负担。在北方取暖措施中水地暖的方式极为亮眼，北方水地暖的供热方式主要通过集中供暖机构将水加热，再将热水输入用户管道，地暖即是将管道盘接在充满碎石的地板下，以此采暖。但其造价成本较高，施工需要耗费较长时间，所以并未大规模普及。
2 研究意义
当前有一种工时较少，耗资较低的地暖取热方式，即通过对电热板通电进行加热的电地暖方式，将其铺设到地面上，若是材料使用得当，则电量耗费较低，更加经济。电地暖使得南方也可以在冬天采用地暖的方式来取暖[ ]。市面上的电热板普遍存在体积相对较大，无法拆分，不方便运输的问题，用户体验较差，同时安装成本较高。
为了克服在传统电热板安装过程中费时费力且不易拆装的问题，增加电地暖的适用范围。所采用的技术方案是：提供一种易于拆装且适用范围广的新型电热板，可以有效地利用磁吸附式连接，便捷地安装使用，从而摆脱定制及铺设的繁琐，也克服了小块电热板因不能拆装导致预期使用效果无法达到的困境。
3 常见发热材料
现在市场中常用的发热材料为碳晶、石墨与石墨烯。下述为其各自的特点与功用。
（1）碳晶在术语中并没有这种说法，也没有一种名为“碳晶”这样一种材料，碳晶实际上是一种经过改性提纯过的碳素颗粒，在经过短丝碳纤维改性后磨成球状制成微晶颗粒，加入粘合剂与短碳纤维压制成为板状，但这种电热膜的耐用性不佳，导致碳晶逐渐失去电热板采暖元件的主导地位。
（2） 石墨，作为加热材料具有许多优点，如材料的加热速度快、能彻底的降解、材料受热均匀、不宜腐蚀和耐用等特点。采用石墨作为电热的加热材料能保证电加热的面积温度均匀，且导热性能越好的高纯度石墨其性能效益越为优秀。采用石墨导热材料，热传导效果好，加热时间快，节能高效，平均温度差小。
（3）石墨烯与其他电热膜不同，是一种由纯碳原子组成的柔性膜，其显著特征就是透明，具有极高的安全性，其结构为单层碳原子，并且具有极高的电-热转化率，在其能量的转化过程中不产生化学反应，所以几乎没有任何的能量损失。石墨烯在与相同的单位面积中的电加热元件电热转换效率，也极其强劲，其热效率比甚至是超出碳纤维百分之三十三之多，又因为其二维结构的稳定性，使石墨烯材料的使用寿命也远超同类材料。
4 磁吸附式链接方法的应用
在众多的电热板产品中，鲜见拼装式的电热板产品，充斥市场的占大部分额的产品以定制和单块出售为主，因为拼装式电热板产品的缺失，所以电热板间的连接方式更无新样，方便、安全、易于使用的电热板连接方式研究更是空白的。
在电热板中的创新性技术是利用磁吸附式使其可拼接化，将带有调温控制器的电源线（模块一）与其他电热板（模块二）相连，模块二之间亦各有磁吸附式连接头连接各个电热板（模块二）。如图1所示，可拼装式电热板由带有调温控制器的电源线模块，磁吸附式电热板模块组成。其中带有调温控制器的电源线（模块一），通过与电源相连的调温控制器调节温度，连接磁吸附式电热板（模块二），作为其他模块的总电源使用。磁吸附式电热板为模块二，其作用是与其他电热板模块相互连接达到预期使用效果。
整个可拼接电热板的工作流程是：以带有调温控制器的电源线模块一接通电源，另一端以磁吸附式连接电热板模块二，按个人需求在原有电热板上继续增添电热板模块以达到预期的使用效果。拼装多块电热板的连接也同样采用磁吸附式，如图2所示，将两个相对应的磁吸公母头相连接达到扩充电热面积。
这种磁吸附式连接的有益效果是有效地减少了传统电热板铺设与拆分过程中的耗时耗力，也加强了小块电热板的适用范围。例如年轻的租房群体，一般不会进行大规模装修，这时可拼装电热板就是最合适的采暖方法，既可以根据自己的需要小规模的部分取暖，也可以大规模的将房间全覆盖，并且可以在需要的时候及时拆卸，进行二次使用。大大加强了使用周期和使用寿命，也更具经济性。
参考文献
[1] 李金明，安文德.发现优势发展电采暖[J].中国建设信息供热制冷，2007（1）：37-39.
[2] 韩杰，张国强，周晋.夏热冬冷地区村镇住宅热环境与热舒适研究[J].湖南大学学报（自然科学版），2009，36（6）：13-17.
[3] 赵明.短碳纤维电热板[J].河南建材，2002（3）：30.
[4] 孙萌.低温辐射电热膜供暖系统的推广应用可行性分析[J].机电新产品导报，2001（Z1）：154-157+95.
[5] 曹伟伟，朱波，王成国.碳纤维电热元件红外辐射特性研究[J].工业加热，2007（1）：41-43.
关键词：磁吸附式连接 可拆分式电热板 石墨烯
中图分类号：TM 621 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）06（a）-0105-02
1 研究背景
目前人們所接触到的市场采暖产品中，电采暖也是全球公认的最为舒适健康的采暖方式。且使用寿命长，使用方便，可通过对温度的需要自行调节。欧洲部分国家在上世纪二十年代，就开始对电采暖进行研发和生产使用，美国也在上世纪三十年代左右追赶上欧洲的步伐。现如今已有半数以上的家庭乐于使用电采暖产品。
在我国，北方因天气寒冷，采取集中供暖方式，但污染严重，南方则主要依靠空调或小型电取暖设备，但对电能的消耗过高，增加经济负担。在北方取暖措施中水地暖的方式极为亮眼，北方水地暖的供热方式主要通过集中供暖机构将水加热，再将热水输入用户管道，地暖即是将管道盘接在充满碎石的地板下，以此采暖。但其造价成本较高，施工需要耗费较长时间，所以并未大规模普及。
2 研究意义
当前有一种工时较少，耗资较低的地暖取热方式，即通过对电热板通电进行加热的电地暖方式，将其铺设到地面上，若是材料使用得当，则电量耗费较低，更加经济。电地暖使得南方也可以在冬天采用地暖的方式来取暖[ ]。市面上的电热板普遍存在体积相对较大，无法拆分，不方便运输的问题，用户体验较差，同时安装成本较高。
为了克服在传统电热板安装过程中费时费力且不易拆装的问题，增加电地暖的适用范围。所采用的技术方案是：提供一种易于拆装且适用范围广的新型电热板，可以有效地利用磁吸附式连接，便捷地安装使用，从而摆脱定制及铺设的繁琐，也克服了小块电热板因不能拆装导致预期使用效果无法达到的困境。
3 常见发热材料
现在市场中常用的发热材料为碳晶、石墨与石墨烯。下述为其各自的特点与功用。
（1）碳晶在术语中并没有这种说法，也没有一种名为“碳晶”这样一种材料，碳晶实际上是一种经过改性提纯过的碳素颗粒，在经过短丝碳纤维改性后磨成球状制成微晶颗粒，加入粘合剂与短碳纤维压制成为板状，但这种电热膜的耐用性不佳，导致碳晶逐渐失去电热板采暖元件的主导地位。
（2） 石墨，作为加热材料具有许多优点，如材料的加热速度快、能彻底的降解、材料受热均匀、不宜腐蚀和耐用等特点。采用石墨作为电热的加热材料能保证电加热的面积温度均匀，且导热性能越好的高纯度石墨其性能效益越为优秀。采用石墨导热材料，热传导效果好，加热时间快，节能高效，平均温度差小。
（3）石墨烯与其他电热膜不同，是一种由纯碳原子组成的柔性膜，其显著特征就是透明，具有极高的安全性，其结构为单层碳原子，并且具有极高的电-热转化率，在其能量的转化过程中不产生化学反应，所以几乎没有任何的能量损失。石墨烯在与相同的单位面积中的电加热元件电热转换效率，也极其强劲，其热效率比甚至是超出碳纤维百分之三十三之多，又因为其二维结构的稳定性，使石墨烯材料的使用寿命也远超同类材料。
4 磁吸附式链接方法的应用
在众多的电热板产品中，鲜见拼装式的电热板产品，充斥市场的占大部分额的产品以定制和单块出售为主，因为拼装式电热板产品的缺失，所以电热板间的连接方式更无新样，方便、安全、易于使用的电热板连接方式研究更是空白的。
在电热板中的创新性技术是利用磁吸附式使其可拼接化，将带有调温控制器的电源线（模块一）与其他电热板（模块二）相连，模块二之间亦各有磁吸附式连接头连接各个电热板（模块二）。如图1所示，可拼装式电热板由带有调温控制器的电源线模块，磁吸附式电热板模块组成。其中带有调温控制器的电源线（模块一），通过与电源相连的调温控制器调节温度，连接磁吸附式电热板（模块二），作为其他模块的总电源使用。磁吸附式电热板为模块二，其作用是与其他电热板模块相互连接达到预期使用效果。
整个可拼接电热板的工作流程是：以带有调温控制器的电源线模块一接通电源，另一端以磁吸附式连接电热板模块二，按个人需求在原有电热板上继续增添电热板模块以达到预期的使用效果。拼装多块电热板的连接也同样采用磁吸附式，如图2所示，将两个相对应的磁吸公母头相连接达到扩充电热面积。
这种磁吸附式连接的有益效果是有效地减少了传统电热板铺设与拆分过程中的耗时耗力，也加强了小块电热板的适用范围。例如年轻的租房群体，一般不会进行大规模装修，这时可拼装电热板就是最合适的采暖方法，既可以根据自己的需要小规模的部分取暖，也可以大规模的将房间全覆盖，并且可以在需要的时候及时拆卸，进行二次使用。大大加强了使用周期和使用寿命，也更具经济性。
参考文献
[1] 李金明，安文德.发现优势发展电采暖[J].中国建设信息供热制冷，2007（1）：37-39.
[2] 韩杰，张国强，周晋.夏热冬冷地区村镇住宅热环境与热舒适研究[J].湖南大学学报（自然科学版），2009，36（6）：13-17.
[3] 赵明.短碳纤维电热板[J].河南建材，2002（3）：30.
[4] 孙萌.低温辐射电热膜供暖系统的推广应用可行性分析[J].机电新产品导报，2001（Z1）：154-157+95.
[5] 曹伟伟，朱波，王成国.碳纤维电热元件红外辐射特性研究[J].工业加热，2007（1）：41-43.