综述了国内外碳基柔性电加热元件的最新进展,阐述了碳基柔性电加热元件的加热机理,总结了以石墨烯、碳纳米管、碳纤维等为代表的碳基柔性电加热元件常用碳材料,介绍了碳基柔性电加热元件的制备方法及其在防寒保暖和医疗保健等领域的应用
关键词:柔性电加热元件;碳材料;焦耳加热;石墨烯;碳纳米管;碳纤维
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背景概述
长久以来,人们依靠添加衣物来抵抗严寒,但厚重的衣物会影响人体的灵活性,增加人体负担。随着电子技术和材料科学的迅速发展,研究人员研发出柔性电加热元件,将其集成于服装中提供稳定持续的热源,创造出适宜人体的微气候环境。目前,制备柔性电加热元件的导电材料主要为金属类材料、导电高聚物和碳材料。然而,金属丝发热不匀、易弯折;金属纳米材料昂贵且制备工艺复杂;导电高聚物的导电率往往不理想。与金属类材料和导电高聚物相比,碳材料具有热导率和电导率高、化学稳定性和热稳定性良好、密度小等优势。自年以来,WebofScience数据库收录了数百篇关于柔性电加热元件的文章,其中42%的文章