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、產品介紹

I-JH3000型毫秒級全能型閃蒸焦耳熱設備通過結合快速升溫和高壓技術，使該載體在極短時間（0-10S）內即可實現(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構、性質變化情況，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。數據采集：實時采集電壓、電流、溫度、放電時間 •數據趨勢圖顯示，可查詢歷史數據，數據存儲及導出功能（支持USB導出），斷電數據自動保存。

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、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

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）

數據采集精度高

適合規(guī)模化生產

可定制持續(xù)放電0-500S

1.產品細節(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

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

2.產品參數

3.應用案例

應用案例（一）石墨烯的連續(xù)低碳生產

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)了生物質廢物到高價值閃蒸石墨烯的連續(xù)、低碳生產， 不僅提高了資源的循環(huán)利用率和生產效率，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）與金屬鹽前驅體在高溫 下混合。在超過2000 K的溫度下，碳源燃燒產生熱沖擊, 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構，并通過快速冷卻（105 K?s-1）來生產高熵合金。這種方法能夠在短時間內實現(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。通過調整碳源的類型和數量，可以調節(jié)合金的微觀結構和性能。

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，用于生產高性能的鋰離子電池陽極。該方法不僅提高了材料生產的可持續(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，該材料結合了單原子和高指數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構均勻性，這對于制造高性能硬質合金和耐磨材料具有重要意義。

應用案例（七）廢棄塑料轉化為清潔氫氣的創(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，還通過石墨烯副產品的潛在銷售實現(xiàn)了氫氣生產的負成本，為清潔能源生產和廢物回收提供了一種經濟可行且環(huán)境友好的解決方案。