寒冬已至，气温下降，雪花飘飞，智能发热服的市场渐渐火热起来。发热服能够发热的一个重要部件是加热元件。目前市场上，加热元件的种类主要有：碳纤维发热片、石墨烯发热片、金属纤维复合丝发热片、碳纳米管发热片等。本文主要介绍石墨烯发热片。

（一）石墨烯是什么？

石墨烯被称为“神奇材料”，据说是人类已知的最薄的材料，而且非常坚固——大约是钢的 200 倍。最重要的是，石墨烯是一种极好的导热、导电体，具有出色的光吸收能力。它是一种具有很大潜力的材料。

百度百科介绍：石墨烯（Graphene）是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料 。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料。

（二）石墨烯的特性

1.导电性能

石墨烯具有极高的电流密度（铜的一百万倍）和本征迁移率（硅的 100 倍）。在室温下，石墨烯的电阻率低于任何其他已知材料，包括银。还有一些方法可以把它变成超导体（它可以100%的效率带电）。石墨烯中的载流子遵循一种特殊的量子隧道效应，在碰到杂质时不会产生背散射，这是石墨烯局域超强导电性以及很高的载流子迁移率的原因。

2.导热性能

石墨烯是完美的热导体，是目前为止导热系数最高的碳材料，它的导热率高于碳纳米管、石墨和金刚石（超过 5,000 W/m/K）。石墨烯可向各个方向传导热量，它是一种各向同性的导体。

3.光学性能

石墨烯非常薄，但它仍然是一种可见材料，因为它吸收了大约 2.3% 的白光（这对于 2D 材料来说是相当多的）。将此与石墨烯惊人的电子特性相结合，事实证明，石墨烯理论上可用于制造非常高效的太阳能电池。此外，吸收2.3%的可见光仍然使石墨烯对人眼非常透明，可能有多种用途；例如，它可用于制造透明导体。

（三）石墨烯在服装加热片中的运用

石墨烯发热片以棉织物为基材，采用喷涂法在织物表面接枝石墨烯材料，制备改性柔性电热石墨烯/聚氨酯电热织物，所制电加热织物在热疗、保暖服饰等领域具有很好的应用前景。

石墨烯发热片的特点：

1.主动发热，温度可控。石墨烯发热片由移动电源供电，设计了三档可调温度。通过显示LED灯的一键式按钮控制开关和温度，一般红色为高档，温度可达55℃左右，白色为中档45℃左右，蓝色适用于35℃左右的低档。

2.可以弯折，安全防水。石墨烯发热片发热快速，加热均匀。发热片柔软、有韧性，耐弯折。它设计了防水绝缘的设置，可安全水洗，但不要长时间浸泡在水中。（布是粘在一起的，长时间浸泡怕影响胶水的粘合度。）

3.使用方便，适用范围广泛。石墨烯织物重量轻、布料柔润、可水洗、韧性强、硬度高。将石墨烯发热片加入外套、背心等衣服中，使用5V /2A电源可进行加热和保暖。它适用于各类服装和理疗产品中，内置于服装中无异物感，不易察觉，安全且舒适。

4.远红外理疗。石墨烯发热片加热时可释放远红外线，对身体进行热敷和理疗，可以帮助促进血液循环，缓解肌肉僵硬、疲劳和酸痛，提高身体免疫力，有益于身体健康。

在平昌冬奥会闭幕式的“北京8分钟”的表演中，石墨烯智能发热服饰在抗寒保暖上起到了非常重要的作用。石墨烯发热片在服饰上的应用，也在一步一步取得进展。但就目前而言，石墨烯发热服因为技术、价格昂贵等原因，还不能做到普及使用。碳纤维发热片、金属纤维复合丝发热片在市场上更为流行。随着研究的不断深入，相信在不久的未来，石墨烯发热技术会更加成熟，石墨烯发热服也会更加智能化。