热辐射墙板技术领域
本发明涉及建材设备技术领域，特别涉及一种热辐射墙板及具有加强筋的热辐射
墙板。
背景技术
墙板是一种常见的家装材料，现有的墙板按所用材料不同分为石膏板、混凝土空
心墙板、实心墙板、轻集料混凝土墙板、工业废料混凝土墙板以及振动砖墙板等。
现代生活中，各种电器已深深融入到各角落。手机、厨房电器、外界的输电线路都
带来了电磁波。强烈的电磁波对人的健康带来隐患，尤其对儿童易引发白血病。现代生活对
居住环境亦提出越来越高的要求，比如即要冷暖适宜，又要环保，同时外观装饰也要漂亮，
同时又有节能绿色的要求。现有的墙板一般都为普通的混凝土墙板，该墙板的导热性能较
差，并且不具有电磁屏蔽的功能。
因此有必要研究出一种具有导热、可作为空调末端制冷制热以及电磁屏蔽功能的
墙板，以满足实际应用的需求。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种具有导热、可致冷致热以及电磁屏蔽功能的墙
板，从而最大程度上满足实际应用的需求。
一种热辐射墙板，其包括：面板；底板；具热电特性的建筑材料层；其用于进行传
热、热辐射，并兼具电磁屏蔽功能，所述具热电特性的建筑材料层设于所述面板与所述底板
之间，所述具热电特性的建筑材料层内埋设有导热管件，所述具热电特性的建筑材料层包
括石墨蠕虫以及涂料粉，所述涂料粉为石膏粉、石灰粉、硅藻泥中的一种或其组合。
所述石墨蠕虫在所述具热电特性的建筑材料层所占的质量百分比为5％～50％，
所述石墨蠕虫的密度范围为0.005g/cm3～0.05g/cm3。
所述石墨蠕虫占所述具热电特性的建筑材料层的质量百分比为5％～30％。
所述石墨蠕虫的密度范围为0.005g/cm3～0.03g/em3。
所述石墨蠕虫为天然鳞片石墨先经化学酸处理再经热膨胀处理生成的层间膨胀
开的蠕虫状结构。
所述具热电特性的建筑材料层的材料进一步包括粘结剂，所述粘结剂包括改性淀
粉、发泡剂、白乳胶中的任意一种。
所述涂料粉包括石膏粉、石灰粉、硅藻泥。
所述导热管件的材料为导热塑料或金属，所述导热管件的分布形状为来回的S形
结构。
所述面板的材料包括牛皮纸、装饰木纹板和金属薄板。
所述面板表面贴有印有所述导热管件位置标识的保护膜。
所述底板的材料为牛皮纸、织物和高分子绝热泡棉材料的一种。
所述热辐射墙板进一步包括加强筋设置于所述面板与底板之间，该加强筋为贯穿
结构，贯穿所述具热电特性的建筑材料层，所述加强筋包括多个横向贯穿的通道以供所述
导热管件通过。
所述加强筋结构为蜂窝形或其他具有明显提高板材抗折强度的通透孔状网格结
构。
所述热辐射墙板进一步包括波热转化层；所述波热转化层设于所述面板与所述具
热电特性的建筑材料层之间，所述波热转化层有波热转换材料组成，所述波热转换材料由
多个纤维状结构交错、勾牵而形成的疏松碳材料组织，该疏松碳材料组织保留了纤维状结
构的枝状结构，并且所述纤维状结构之间形成微隙，能够实现热和红外波之间的双向高效
转换。
一种热辐射墙板，其包括：面板；底板；导热管件，设置在面板与底板之间；所述面
板与地板之间填设有具热电特性的建筑材料，且该具热电特性的建筑材料包覆所述导热管
件，所述具热电特性的建筑材料层包括石墨蠕虫以及涂料粉。所述涂料粉为石膏粉、石灰
粉、硅藻泥中的一种或其组合。
相较于现有技术，本发明所述热辐射墙板中包括具热电特性的建筑材料层，所述
具热电特性的建筑材料层用于进行热传导，热辐射，并兼具电磁屏蔽功能。当所述具热电特
性的建筑材料层内埋设的导热管件通入热水等热源之后，所述具热电特性的建筑材料层会
将该热量迅速传导至整个墙板而最终以热辐射的形式散发热量。而当所述导热管件通入冷
水后，所述具热电特性的建筑材料层会将墙板上的热量传至所述导热管件，而将热量经由
所述导热管件的冷水吸收带走，使得整个墙板的温度降低，最终起到致冷的效果。从而使得
所述热辐射墙板具有良好致冷、致热特性，可用作辐射空调的末端装置，同时兼具建材的隔
断和装饰作用，并有电磁屏蔽功能，抗静电功能，具有较为广泛的应用前景。
进一步，通过纵向设置的加强筋，该热辐射墙板具有优异的力学性能，而可应用于
建筑墙体，从而使得述墙板兼具隔断，装饰，制冷，制热，电磁屏蔽的功能。
附图说明
图1为本发明一种热辐射墙板的结构示意图。
图2为本发明另一种热辐射墙板的结构示意图。
图3为图2中所述热辐射墙板去除面板后的俯视图。
图4为图2中所述热辐射墙板上设置有保护膜的结构示意图。
图5为本发明另一种热辐射墙板的结构示意图。
图6为本发明所述石墨蠕虫的照片。
图7为图6所述石墨蠕虫的显微镜照片。
其中，100、200、300均表示热辐射墙板；10表示面板；11表示具热电特性的建筑材
料层；12表示导热管件；13表示底板；111表示加强筋；14表示保护膜；15表示波热转化材料
层。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合相关实施例对本发明进行更加全面地描述。在
此需要指出的是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相
反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，为本发明提供的一种热辐射墙板100。所述热辐射墙板100包括面板
10、具热电特性的建筑材料层11以及底板13。所述具热电特性的建筑材料层11设于面板10
与所述底板13之间。所述具热电特性的建筑材料层11用于进行热辐射，并兼具电磁屏蔽功
能。所述具热电特性的建筑材料层11内预设有若干导热管件12。所述导热管件12横向设置
于所述具热电特性的建筑材料层11内。
所述具热电特性的建筑材料层11由具热电特性的建筑材料制成。所述具热电特性
的建筑材料包括石墨蠕虫以及涂料粉。所述石墨蠕虫占所述具热电特性的建筑材料的质量
百分比为5％～50％。所述石墨蠕虫的密度范围为0.005g/cm3～0.05g/cm3。
所述涂料粉为石膏粉、石灰粉、硅藻泥中的一种或其组合。优选地，所述涂料粉为
石膏粉，优选地，所述涂料粉为石膏粉或硅藻泥，用石膏粉与硅藻泥做涂料粉，一方面可降
低建筑材料的密度，从而降低对应墙体的重量，另一方面，可提高建筑材料及对应墙体的绝
缘性能。
所述石墨蠕虫为天然鳞片石墨先经化学酸处理再经热膨胀处理生成的层间膨胀
结构。具体的，以石墨为原料制备石墨插层化合物，再将所述石墨插层化合物进行热膨胀，
得到所述石墨蠕虫。具体请参阅图6及图7，所述石墨蠕虫是指层数为101～104的多层石墨烯
结构。
优选的，所述石墨蠕虫占所述具热电特性的建筑材料的质量百分比为5％～30％，
所述石墨蠕虫的密度范围为0.005g/cm3～0.03g/cm3。
所述具热电特性的建筑材料还可进一步包括粘结剂。该粘结剂可以为改性淀粉、
发泡剂、白乳胶等，具体可以根据不同的应用场合。
所述导热管件12包括导热塑料管、导热金属管或普通塑料管，优选为，导热塑料管
或导热金属管。所述导热管件12在所述具热电特性的建筑材料层11中的整体分布形状不
限，可为来回S形、线性结构等。优选的，所述导热管件12的分布形状为来回的S形结构(请参
阅图3)，以保证所述导热管件12不垒叠，且高度一致。所述导热管件12可用于装载水。可以
理解，所述导热管件12包括至少一个进水口和至少一个出水口。
所述面板10的材料不做限定，仅仅起到装饰的作用，可包括牛皮纸、装饰木纹板和
金属薄板。所述面板10的材料可实现红外波穿透或传递。所述面板10可包括多个孔洞，以更
利于红外波的穿透。优选地，所述面板为10为装饰木纹板，使所述热辐射墙板100兼具装饰、
隔断及空调末端功能。
所述底板13的材料不做限定，可采用具有一定强度，能起到包裹和保护作用的材
料，比如牛皮纸、织物和高分子绝热泡棉材料等。所述底板13可附带一粘结层，以便于安装。
所述底板13也可附加额外的保温材料以强化所述热辐射墙板100的绝热效果。所述底板13
的裸露表面可设有所述导热管件12的分布图形，以防止本热辐射墙板安装时导热管件12受
损。
可以理解，所述热辐射墙板中的具热电特性的建筑材料是通过填充的方式设在面
板与地板之间，为便于理解，所述热辐射墙板也可做如下描述：该热辐射墙板，其包括：面
板、底板及导热管件，所述导热管件设置在面板与底板之间。所述面板与地板之间填设有具
热电特性的建筑材料，且该具热电特性的建筑材料包覆所述导热管件，所述具热电特性的
建筑材料层包括石墨蠕虫以及涂料粉。所述涂料粉为石膏粉、石灰粉、硅藻泥中的一种或其
组合。
请参阅图2，为本发明提供的另一种热辐射墙板200。所述热辐射墙板200包括面板
10、具热电特性的建筑材料层11、加强筋111、以及底板13。所述具热电特性的建筑材料层11
设于所述面板10与所述底板13之间。所述具热电特性的建筑材料层11之间内埋设有导热管
件12。所述加强筋111设置于所述面板10与底板13之间，并贯穿所述具热电特性的建筑材料
层11。请参阅图3，所述加强筋111包括多个横向贯穿的通道(图未示)以供所述导热管件12
通过。请参阅图4，进一步地，所述面板10表面可贴有印有所述导热管件12位置标识的保护
膜14。
所述加强筋111的材料可为金属、塑料或者纸材。所述加强筋111用于加强热辐射
墙板200的力学强度。所述加强筋11的分布不限，可为蜂窝形或网格形。
请参阅图5，本发明还提供另一种热辐射墙板300。所述热辐射墙板300包括面板
10、具热电特性的建筑材料层11、导热管件12、底板13以及波热转化层15。所述具热电特性
的建筑材料层11设于所述面板10与所述底板13之间。所述具热电特性的建筑材料层11内埋
设有导热管件12。所述波热转化层15设于所述面板10与所述具热电特性的建筑材料层11之
间。所述波热转化层15由多个纤维状结构交错、勾牵而形成的疏松碳材料组织，该疏松碳材
料组织保留了纤维状结构的枝状结构，并且所述纤维状结构之间形成微隙。所述波热转化
层15用于实现波热的双向转化。
关于所述波热转化层15的材料以及纤维状结构的详细内容可参阅CN
201510230041.4，名称为“一种波热转化波谱板”以及CN201510230031.0，名称为“一种复合
石墨材料及其作为波热转化层的应用”的发明公开说明书部分，在此不做赘述。
上述热辐射墙板以及具有加强筋的热辐射墙板内均包括所述具热电特性的建筑
材料层11，而由不同材料配比制成的所述具热电特性的建筑材料层11将直接影响所述热辐
射墙板以及所述具有加强筋的热辐射墙板的性能。
以石膏基为原料的具热电特性的建筑材料为例，以下本发明将结合不同材料配比
的所述具热电特性的建筑材料层中的具热电特性的建筑材料及其制备方法对本发明进一
步描述。
实施例1：
一种所述具热电特性的建筑材料的制备方法，具体步骤为：
(1)将天然鳞片石墨先经化学酸处理再经热膨胀处理得到密度为0.005g/cm3的石
墨蠕虫；
(2)将所述石墨蠕虫与所述石膏粉按照一定的比例进行混合并搅拌均匀得到第一
混合物，其中所述石墨蠕虫的质量百分比为5％，其余为所述石膏粉；
其中，所述石墨蠕虫与所述石膏粉的混合方式为干式混合法，即在密闭容器里用
气流搅拌方式混合。
(3)在所述第一混合物中加入水并搅拌均匀得到第二混合物，其中在进行搅拌时
搅拌速率控制在180r/min，搅拌时间为10min，其中，该粘结剂可为粘土。
(4)对所述第二混合物进行干燥处理，得到所述具热电特性的建筑材料，在本实施
例中进行干燥处理时的温度控制恒定在55℃。
实施例2：
一种所述具热电特性的建筑材料的制备方法，具体步骤为：
(1)将天然鳞片石墨先经化学酸处理再经热膨胀处理得到密度为0.005g/cm3的石
墨蠕虫；
(2)将所述石墨蠕虫与所述石膏粉按照一定的比例进行混合并搅拌均匀得到第一
混合物；
其中，所述石墨蠕虫与所述石膏粉的混合方式为干式混合法，即在密闭容器里用
气流搅拌方式混合。
(3)在所述第一混合物中加入水以及粘结剂并搅拌均匀得到第二混合物，其中所
述石墨蠕虫、石膏粉、粘结剂的重量比为10∶84∶1，水适量，在进行搅拌时搅拌速率控制在
180r/min，搅拌时间为10min，其中，该粘结剂可为粘土。
(4)对所述第二混合物进行干燥处理，得到所述具热电特性的建筑材料，在本实施
例中进行干燥处理时的温度控制恒定在55℃。
实施例3：
一种所述具热电特性的建筑材料的制备方法，具体步骤为：
(1)将天然鳞片石墨先经化学酸处理再经热膨胀处理得到密度为0.005g/cm3的石
墨蠕虫；
(2)将所述石墨蠕虫与所述石膏粉按照一定的比例进行混合并搅拌均匀得到第一
混合物，其中，同样的，本实施例中所述石墨蠕虫与所述石膏粉进行的混合方式为干式混合
法，即在密闭容器里用气流搅拌方式混合。
(3)在所述第一混合物中加入水以及粘结剂并搅拌均匀得到第二混合物，其中所
述石墨蠕虫、石膏粉、粘结剂的重量比为20∶75∶5，水适量，在进行搅拌时搅拌速率控制在
300r/min，搅拌时间为25min，其中，该粘结剂可为石灰-微细硅石粉。
(4)对所述第二混合物进行干燥处理，得到所述具热电特性的建筑材料，在本实施
例中进行干燥处理时的温度控制恒定在70℃。
实施例4：
一种所述具热电特性的建筑材料的制备方法，具体步骤为：
(1)将天然鳞片石墨先经化学酸处理再经热膨胀处理得到密度为0.025g/cm3的石
墨蠕虫；
(2)将所述石墨蠕虫与所述石膏粉按照一定的比例进行混合并搅拌均匀得到第一
混合物，其中本实施例中所述石墨蠕虫与所述石膏粉进行的混合方式为干式混合法，即在
密闭容器里用气流搅拌方式混合。
(3)在所述第一混合物中加入水以及粘结剂并搅拌均匀得到第二混合物，其中所
述石墨蠕虫、石膏粉、粘结剂的重量比为20∶75∶5，水适量，在进行搅拌时搅拌速率控制在
300r/min，搅拌时间为25min，其中，该粘结剂可以为石灰-微细硅石粉。
(4)对所述第二混合物进行干燥处理，得到所述具热电特性的建筑材料，在本实施
例中进行干燥处理时的温度控制恒定在70℃。
实施例5：
一种所述具热电特性的建筑材料的制备方法，具体步骤为：
(1)将天然鳞片石墨先经化学酸处理再经热膨胀处理得到密度为0.025g/cm3的石
墨蠕虫；
(2)将所述石墨蠕虫与所述石膏粉按照一定的比例进行混合并搅拌均匀得到第一
混合物，其中本实施例中所述石墨蠕虫与所述石膏粉进行的混合方式为干式混合法，即在
密闭容器里用气流搅拌方式混合。
(3)在所述第一混合物中加入水以及粘结剂并搅拌均匀得到第二混合物，其中所
述石墨蠕虫、石膏粉、粘结剂的重量比为30∶65∶5，水适量，在进行搅拌时搅拌速率控制在
300r/min，搅拌时间为25min，其中，该粘结剂可以为石灰-微细硅石粉。
(4)对所述第二混合物进行干燥处理，得到所述具热电特性的建筑材料，在本实施
例中进行干燥处理时的温度控制恒定在70℃。
本申请还对实施例1～5所得的具热电特性的建筑材料进行导热性能测试。测试结
果见表1。
表1
热导率(W/m·k)
|
实施例1
0.393±0.020
实施例2
0.402±0.020
实施例3
0.459±0.021
实施例4
0.547±0.020
实施例5
0.612±0.023
现有技术参数
0.242±0.012
由表1可见，相对于现有技术，本实施例1～5包括石墨蠕虫的具热电特性的建筑材
料的导热性能得到了较大的提升。
通过对比上述实施例1与实施例2的相关参数可以发现：粘结剂的加入，所述具热
电特性的建筑材料的导热性能具有一定的提升。这说明粘结剂的加入有利于石墨蠕虫形成
导热网络。
通过对比上述实施例2与实施例3的相关参数可以发现：改变粘结剂的质量百分
比、搅拌速度、搅拌时间以及干燥温度等因素对所述具热电特性的建筑材料的导热性能的
影响较小，所述具热电特性的建筑材料的导热性能几乎没有发生明显的变化。基于此，我们
将上述粘结剂的质量百分比、搅拌速度、搅拌时间以及干燥温度等参数进行固定，通过分别
改变所述石墨蠕虫的质量百分比、所述石膏粉的质量百分比以及所述石墨蠕虫的密度等因
素来研究其对所述具热电特性的建筑材料导热性能的影响。
通过对比所述实施例3以及所述实施例4可以得知：当增大所述石墨蠕虫的密度可
以提高所述具热电特性的建筑材料的热导率。
通过对比所述实施例4与实施例5可以发现：当增大所述石墨蠕虫的质量百分比之
后，所述具热电特性的建筑材料的导热性能得到了进一步的提高。
在本说明书中，为了检测所述具热电特性的建筑材料的电磁屏蔽性能，在磁场、平
面波以及微波的各种频段下，检测了传统不添加石墨蠕虫的具热电特性的建筑材料以及本
发明提出的添加石墨蠕虫的具热电特性的建筑材料的屏蔽衰减能力。其中，具体数据如表2
所示，表2为不同材料配比制成的所述具热电特性的建筑材料的对电磁屏蔽衰减的对应关
系表，其中屏蔽衰减测量值的单位为dB。
表2
从表2可以看出，对现有传统的不添加所述石墨蠕虫的具热电特性的建筑材料而
言，当添加石墨蠕虫之后，可以从整体上提高具热电特性的建筑材料的电磁屏蔽能力，特别
对于平面波以及微波等频段具有更强的屏蔽能力。
与此同时，对比实施例1以及实施例2可以得知，改变粘结剂的质量百分比、搅拌速
度、搅拌时间以及干燥温度等因素对所述具热电特性的建筑材料的电磁屏蔽性能影响较
小，所述具热电特性的建筑材料的电磁屏蔽性能几乎没有发生明显的变化。
对比实施例2、实施例3以及实施例4可以看出，当所述石墨蠕虫的密度逐渐增大
时，所述具热电特性的建筑材料对磁场、平面波以及微波的屏蔽能力也在逐渐增大，说明所
述具热电特性的建筑材料的电磁屏蔽能力随着所述石墨蠕虫密度的增大而增大。
对比实施例5、实施例6以及实施例7可以得知，当增大所述石膏粉的质量分数时，
相当于所述具热电特性的建筑材料内的所述石墨蠕虫的质量分数下降，对应的所述具热电
特性的建筑材料对磁场、平面波以及微波的屏蔽能力也逐渐下降。这说明所述石膏粉质量
分数的增加不利于所述具热电特性的建筑材料的电磁屏蔽，降低了其对磁场、平面波以及
微波的电磁屏蔽能力。
相较于现有技术，本发明所述热辐射墙板中包括具热电特性的建筑材料层，所述
具热电特性的建筑材料层用于进行热传导，热辐射，并兼具电磁屏蔽功能。当所述具热电特
性的建筑材料层内埋设的导热管件通入热水等热源之后，所述具热电特性的建筑材料层会
将该热量迅速传导至整个墙板而最终以热辐射的形式散发热量。而当所述导热管件通入冷
水后，所述具热电特性的建筑材料层会将墙板上的热量传至所述导热管件，而将热量经由
所述导热管件的冷水吸收带走，使得整个墙板的温度降低，最终起到制冷的效果。从而使得
所述热辐射墙板具有良好制冷、致热特性，可用作辐射空调的末端装置，同时兼具建材的隔
断和装饰作用，并有电磁屏蔽功能，抗静电功能，具有较为广泛的应用前景。
进一步，通过纵向设置的加强筋，该热辐射墙板具有优异的力学性能，而可应用于
建筑墙体，满足了隔断、支撑等实际应用的需求。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保
护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。