漫话碳纤维的远红外线功效及产品
背景介绍
何谓远红外线？ 太阳光线大致可分为可见光及不可见光，其中可见光经三棱镜后会折射出紫、蓝、青、绿、黄、橙、红颜色的光线（光谱）。红光外侧的光线，在光谱中波长自0.75至1000微米的一段被称为红外光，又称红外线。 红外线属于电磁波的范畴，是一种具有强热作用的电磁波。红外线的波长范围很宽，人们将不同波长范围的红外线分为近红外、中红外和远红外区域，相对应波长的电磁波称为近红外线、中红外线及远红外线。
碳纤维产生远红外线的原理？碳纤维通电后碳分子形成布朗运动，此运动可有效将大部分的电能转化为远红外线,远红外是的产生是由于振动能级跃迁产生，其波数在400-5000/cm。所以碳硅棒在分析化学中常用作红外光谱的光源, 碳纤维通电后碳分子形成布朗运动，此运动可有效将大部分的电能转化为远红外线,在通电过程中,会随着温度的增高,远红外也会慢慢转换为远红外光。
碳纤维远红外功效
改善血液循环：利用碳纤维远红外线反应，可使皮下深层皮肤温度上升，扩张微血管，促进血液循环，复活酵素，强化血液及细胞组织代谢，对细胞恢复年轻有很大的帮助并能改善贫血。此外，碳纤维远红外线可以扩张微血管，促进血液循环能使高血压降低，又能改善低血压症状。
改善关节疼痛：碳纤维远红外线深透力可达肌肉关节深处，使身体内部温暖，放松肌肉，带动微血管网的氧气及养分交换，并排除积存体内的疲劳物质和乳酸等老化废物对消除内肿，缓和酸痛之效果卓越。
调节自律神经：自律神经主要是调节内脏功能，人长期处在焦虑状态，自律神经系统持续紧张，会导致免疫力降低，头痛，目眩，失眠乏力，四肢冰冷。碳纤维远红外线可调节自律神经保持在最佳状态，以上症状均可改善或祛除。
改善循环系统：碳纤维远红外线照射引起的体内热深层效应，能活化细胞，提高组织再生能力，促进细胞生长，强化肝脏功能，提高肝脏解毒、排毒作用，使内脏环境保持良好状态，可说是最佳的防病战略。
增强新陈代谢：如果人体的新陈代谢发生了紊乱，引起了体内外物质的交换失常，那么，各种疾病将不约而至。通过碳纤维远红外的热效应，可以增加细胞的活力，调节神经体液机制，加强新陈代谢，使体内的物质交换处于平稳状态。
提高免疫功能：免疫是人体的一种生理保护反应，它包括细胞免疫和体液免疫两种，对人体抵抗疾病具有极其重要的作用。经临床观察，碳纤维远红外确能提高巨噬细胞的吞噬功能，调节人体细胞免疫和体液免疫功能，有利于人体的健康。
碳纤维远红外主要产品
1、碳纤维电地暖
普通材质为金属发热电缆，金属导线通电后，由自身的电阻发热，再将热量以热传导形式散出，一般发热体为铜镍合金；而碳纤维发热电缆的发热原理在于：在碳纤维两端加以电压，碳纤维会以远红外线方式向外辐射能量，以此达到供暖的目的。
碳纤维电地暖结构组成
金属发热电缆一般选用电阻率恒定的铜镍合金和镍铬合金，寿命一般为30年，但该材质发热电缆的质地较硬，在施工过程中如遇多次弯折会被破坏；由于我国民用电是50HZ的交流电，因此，在使用这种发热电缆时会产生一个周期变化的电磁场，用户则会长期处于这样一种电磁场中，尽管电缆成双导线发热，自成回路，有效克服电磁辐射，但毕竟会对人体有微观的不良影响。碳纤维发热电缆质地柔软，可多次弯曲，不会产生电磁波，同时碳纤维具有高度的化学稳定性，一般寿命保证在五十年以上，其产生的远红外线波长为8μm—14μm，较容易被人体吸收，运行费用较低。
2、碳纤维电加热管
碳纤维电加热管，具有功率余量大、耐高温、高热能力强、使用寿命长、且功率可随意调节等优点。电加热管主要优势在于：
电热转换效率高,节能效果显著：碳纤维发热体是纯黑体材料，在电-热转换过程，可见光很小，电热转换效率达95%以上,比镍铬、钨钼等材料作为发热体的加热器，可节能30%； 在相同功率下，比镍铬金属电热管辐射温度高30℃，比钨钼丝石英电热管高15℃。 无瞬间电流冲击燃点不需要镇流器，起动时无脉冲电流冲击，使点灯电源、保护电路简单化，电源及相关电器使用寿命延长。热辐射指向高，可提高设计定向热辐射。
红外线辐射效率高，碳纤维红外线石英电热管红外波长范围在1.5-15μm之间，电热辐射转换效率≥70%以上。碳纤维红外线石英电热管与金属发热体的红外线等相比，有机物吸收波长、红外辐射强度分别提高30%以上。加热制成的取暖器，因红外辐射强度高，具有促进人体血液循环的功能，有益人体健康，被誉为保健型取暖器。 此外，该材料使用寿命可长达8000小时以上.
宁波材料所2018年9月以自制国产高模碳纤维为原料开发出一款高模碳纤维电热管，与目前市场上广泛使用的高强中模碳纤维电热材料相比，以高模碳纤维为原料开发的电热材料具有电阻小、功率高等特点。实验表明，使用该材料在通电几秒内便可实现周围温度迅速升高。目前该产品在某制热领域实现初步应用，已连续正常运行近1000h，加热效果显著。
宁波材料所开发的国产高模碳纤维电加热管
3、碳纤维远红外电热膜
碳纤维远红外电热膜是一种以电力为能源，通电后即能发热的半透明聚酯薄膜。它以碳纤维为发热体，采用3微米以下的精密印刷技术印刷在聚酯薄膜上。碳纤维远红外电热膜具有热效率高、升温迅速、面状发热、传热快且均匀等独特优势，能够将热量以远红外的形式送入空间。电热膜在发热的同时能够产生在医学上被誉为“生命之光”的8~15μm的远红外线，激活人体细胞、促进新陈代谢、改善血液循环、提高人体免疫。同时还能够产生大量负离子，消毒杀菌、净化空气。
电热膜系统由如下几个部分组成：a、电热膜：碳纤维远红外电热膜是供暖系统的核心，通电后即可发热，将能量以远红外线的形式辐射出去；b、连接卡：由特殊的合金材料制成，安装时用专用工具钳将连接卡的一端固定在电热膜的铜载流条上，将另一端压接在导线上；c、绝缘胶：起绝缘和保护连接卡及电热膜接口的作用。在施工过程中，绝缘处理对供暖系统的安全尤为重要；d、温控器：供暖系统的智能控制中枢，用于设定和控制室内、地表温度，监控系统工作状态。用户可根据实际需要，分时段对室内温度进行调控；e、保温板：采用2CM厚地暖专用阻燃保温板，起到防潮、隔热、保温的作用。而且还能够增加地板的脚感，踏在上面更加舒适。
韩国产碳纤维碳晶加热膜
据悉，目前碳纤维电热膜只有韩国等少数国家生产，虽然碳纤维电热膜又轻又薄，但产品技术含量很高，而且对安全性、稳定性要求也极高。
结束语
一般而言，碳纤维制品如碳纤维地暖片、碳纤维发热电缆、碳纤维暖气片等，通电后的碳纤维中的碳分子做“布朗运动”，在产生热量的同时，会产生85%左右的远红外线来辐射热量。
正是由于碳纤维产品可以产生远红外线，因此借助其可穿透人体皮下15公分、共鸣吸收、保温、除臭、抗菌、产生负离子等系列特性，可以对人体带来多方面功效和体验，近年来碳纤维电热材料逐渐进入大众视野，而随着人们健康意识逐渐增强，其后续新产品也会不断涌现。
（资料图片来源网络，本公众号编辑，转载请注明出处）