I-JH3000型毫秒級全能型閃蒸焦耳熱設備

關鍵詞：焦耳閃蒸，閃蒸，電池正負極材料

一、產(chǎn)品介紹

I-JH3000型毫秒級全能型閃蒸焦耳熱設備通過結(jié)合快速升溫和高壓技術，使該載體在極短時間（0-10S）內(nèi)即可實現(xiàn)快速升溫至達到超快熱沖擊效果。可以觀察材料在變化、強烈熱震條件下的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)變化情況，也使得在變化條件下超快制備小分子納米材料成為可能。適用各種導電/非導電材料：如碳粉等各種碳基前驅(qū)體，金屬材料，聚乙烯，橡膠，玻璃等各種材料進行閃蒸焦耳熱反應。數(shù)據(jù)采集：實時采集電壓、電流、溫度、放電時間 •數(shù)據(jù)趨勢圖顯示，可查詢歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲及導出功能（支持USB導出），斷電數(shù)據(jù)自動保存。

二、應用場景

碳材料

陶瓷材料

電池正負極材料、固態(tài)電解質(zhì)、催化材料

二維材料、高熵材料、MOF、3D打印材料

金屬和復合材料等

樣品狀態(tài)

薄膜

粉末

塊體

三、應用領域

電池材料

催化劑

石墨烯及納米材料

陶瓷材料

高熵合金及高熵化合物

快速加熱：1s加熱到3000°C

高能密度熱沖擊：顯著改變材料性質(zhì)

精確控制：增強材料性能和應用多樣性

環(huán)境友好：低能耗、不需溶劑或者反應氣體

升降溫速度快（105?106 K/s）

數(shù)據(jù)采集精度高

適合規(guī)模化生產(chǎn)

可定制持續(xù)放電0-500S

1.產(chǎn)品細節(jié)：

3種放電模式

持續(xù)保溫：電容快速充放電后，PID控制介入切換充電電源進行持續(xù)保溫（放電時間30-100ms，保溫時間0-500S）

階段式控溫升溫： 直接使用充電電源加熱，實現(xiàn)階段式控溫升溫（快速升溫，穩(wěn)定控溫時間能達0-500S）

循環(huán)充放電： 電容快速充放電后，再循環(huán)充放電循環(huán)形成熱沖擊（每次放電時間為30-100ms）

適用各種導電/非導電材料：如碳粉等各種碳基前驅(qū)體，金屬材料，聚乙烯，橡膠，玻璃等各種材料進行閃蒸焦耳熱反應

數(shù)據(jù)采集：實時采集電壓、電流、溫度、放電時間 •數(shù)據(jù)趨勢圖顯示，可查詢歷史數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲及導出功能（支持USB導出），斷電數(shù)據(jù)自動保存

2.產(chǎn)品參數(shù)

3.應用案例

應用案例（一）石墨烯的連續(xù)低碳生產(chǎn)

通過開發(fā)一種集成自動系統(tǒng)和熱解-FJH耦合技術，實現(xiàn)了生物質(zhì)廢物到高價值閃蒸石墨烯的連續(xù)、低碳生產(chǎn)， 不僅提高了資源的循環(huán)利用率和生產(chǎn)效率，還降低了環(huán)境影響，展示了在催化、能源存儲和環(huán)境治理等多個領域的應用潛力，同時在經(jīng)濟效益和環(huán)境可持續(xù)性方面具有顯著優(yōu)勢，為推動石墨烯材料的工業(yè)化應用和實現(xiàn)綠色生產(chǎn)提供了創(chuàng)新解決方案。

應用案例（二）閃蒸焦耳合成高熵合金

通過閃蒸焦耳熱技術來合成高熵合金。這項技術涉及將適量的碳源（如活性炭或碳黑）與金屬鹽前驅(qū)體在高溫 下混合。在超過2000 K的溫度下，碳源燃燒產(chǎn)生熱沖擊, 迅速將金屬鹽還原為金屬原子，這些原子隨后在高溫下形成固溶合金結(jié)構(gòu)，并通過快速冷卻（105 K?s-1）來生產(chǎn)高熵合金。這種方法能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)金屬原子的 快速擴散和均勻分布，從而形成成分均一的合金。通過調(diào)整碳源的類型和數(shù)量，可以調(diào)節(jié)合金的微觀結(jié)構(gòu)和性能。

應用案例（三）利用閃蒸焦耳加熱技術從煤灰 中提取重金屬

通過閃蒸焦耳加熱（FJH）技術，用于從煤飛灰中去除重 金屬。該技術能夠在極短時間內(nèi)將溫度提升至約3000°C， 實現(xiàn)對砷、鎘、鈷、鎳和鉛等重金屬的高效去除，去除率可達70-90%。處理后的煤飛灰（CFA）可以作為波特蘭水泥的替代品，不僅提升了水泥的強度，還減少了在 酸性環(huán)境中的重金屬泄露。此外，該技術在能源效率和 成本效益方面表現(xiàn)出色，電能成本約為每噸21美元。生命周期分析顯示，CFA的再利用有助于減少溫室氣體排 放和重金屬排放，與填埋相比，能源消耗得到了有效平 衡。FJH技術不僅適用于煤飛灰的處理，還有潛力用于其他工業(yè)廢物的去污染處理。

應用案例（四）可持續(xù)制造高性能鋰離子電池 陽極材料

這篇論文介紹了一種利用人類頭發(fā)這種生物廢料，通過瞬時加熱技術制造石墨烯碳材料的方法，用于生產(chǎn)高性能的鋰離子電池陽極。該方法不僅提高了材料生產(chǎn)的可持續(xù)性，降低了成本和環(huán)境影響，還增強了供應鏈的韌性，并為電池性能優(yōu)化提供了新途徑，同時開辟了將廢棄物轉(zhuǎn)化為有用材料的科學研究新領域。

應用案例（五）利用閃蒸焦耳熱技術合成鐵基 催化劑用于高效水處理

通過碳輔助的瞬時焦耳加熱方法合成了一種新型鐵基材料，該材料結(jié)合了單原子和高指數(shù)晶面納米粒子的特性，顯著提高了在過硫酸鹽激活過程中產(chǎn)生羥基自由基的能力，用于高效降解有機污染物，如醫(yī)療廢水中的抗生素， 以及減少抗生素抗性基因的環(huán)境傳播，展示了在水處理和環(huán)境保護領域的應用潛力。

應用案例（六）利用焦耳熱實現(xiàn)金屬陶瓷材料 的超快速致密化

通過焦耳熱的高效利用，為金屬陶瓷材料如碳化鎢（WC）的燒結(jié)提供了一種快速且節(jié)能的方法，使得生坯體在極短的時間內(nèi)達到高溫，從而加速致密化過程，顯著提高了材料的密度和機械性能，同時保持了材料的微觀結(jié)構(gòu)均勻性，這對于制造高性能硬質(zhì)合金和耐磨材料具有重要意義。

應用案例（七）廢棄塑料轉(zhuǎn)化為清潔氫氣的創(chuàng)新技術

介紹了一種將廢棄塑料通過快速焦耳加熱技術轉(zhuǎn)化為清潔氫氣和高純度石墨烯的方法，不僅實現(xiàn)了零碳排放，還通過石墨烯副產(chǎn)品的潛在銷售實現(xiàn)了氫氣生產(chǎn)的負成本，為清潔能源生產(chǎn)和廢物回收提供了一種經(jīng)濟可行且環(huán)境友好的解決方案。