重慶卧式石墨化爐實驗裝置

㈠ 關於石墨化爐

石墨化爐 石墨化爐是我公司在其已有的卧式超高溫石墨化爐的基礎上開發的一種新型高溫石墨化爐，主要用於石墨粉料提純等高溫處理。它的使用溫度高達2800℃，並可長時間的連續工作。生產效率高，節能省電。帶有在線測溫及控溫系統，可實時監控爐內的溫度，並進行自動的調節。 主要用途 硬質合金材料高溫燒結； 電池負極材料高溫處理； 石墨粉高溫處理； 碳纖維碳化、石墨化處理； 觸頭材料、精密陶瓷、高溫元件高溫燒結； 粉末冶金材料、碳化鎢等產品的高溫燒結； 產品在N2保護氣氛下經預熱區、高溫區、冷卻區，完成產品的燒成。 主要特點 使用溫度高達2800度，溫度均勻性好，恆溫區長，設備運行故障率低。 爐管使用壽命長，連續生產20-30天不停爐。 帶有紅外測溫及控溫系統，可實時顯示並PID自動控制爐內的溫度，生產的產品質量穩定。同時保障產品的要求。 採用三相電供電方式，三相電力平衡，性能穩定。不象碳管爐採用單相供電，相電壓不平衡，對電網沖擊大，影響其他設備運轉。 使用溫度高，最高溫度可達3000℃，可長期工作在2600-2800℃ 採用自動送料裝置，時間控制進出料，自動化程度高，工人勞動強度低，產品高溫處理時間一致。 採用碳氈做保溫材料，沒有使用碳黑，更換碳管方便，同時干凈衛生。 採用推舟生產方式，可不停爐連續性生產。不象間隙式（立式爐）爐，沒有每燒一爐就要停爐，並等其冷卻後才能取出材料，生產效率低，能耗高。 材料處在舟皿中，材料不會出現二次污染。 每舟產品量為1.5公斤左右，可及時抽樣跟蹤檢測產品質量，並根據檢測結果對工藝進行修正，不用停爐，材料的浪費也少。 升溫時間短，可達200℃/小時。 爐體密封性好，保護氣體損耗小。所有法蘭和爐蓋都採用密封條進行密封。 爐體內膽和法蘭採用不銹鋼製作，不生銹，使用壽命長。 配有真空泵用於爐內氣體的置換，換氣時間短，用氣量少。 技術參數 額定功率：120KW； 輸入電壓：三相380V； 使用溫度：2800℃； 最高溫度：3000℃； 保護氣體：氬氣； 控溫方式：PID自動控制； 測溫方式：紅外測溫； 進出料方式：PLC程序自動送料； 工作方式：推舟式間斷送料，連續工作； 舟皿尺寸：Φ126X320mm； 冷卻方式：循環水冷卻。

㈡ 實驗室電爐的工作原理

實驗室電阻爐是以電流通過導體所產生的焦耳熱為熱源的電爐。
實驗室電阻爐以電為熱源，通過電熱元件將電能轉化為熱能，在爐內對金屬進行加熱。電阻爐和火焰比，熱效率高，可達50－80℅，熱工制度容易控制，勞動條件好，爐體壽命長，適用於要求較嚴的工件的加熱，但耗電費用高。
按傳熱方式，電阻爐分為輻射式電阻爐和對流式電阻爐。輻射式電阻爐以輻射傳熱為主，對流傳熱作用較小；對流式電阻爐以對流傳熱為主，通常稱為空氣循環電阻爐，靠熱空氣進行加熱，爐溫多低於650℃。
按電熱產生方式，電阻爐分為直接加熱和間接加熱兩種。
在直接加熱實驗室電阻爐中，電流直接通過物料，因電熱功率集中在物料本身，所以物料加熱很快，適用於要求快速加熱的工藝，例如鍛造坯料的加熱。這種電阻爐可以把物料加熱到很高的溫度，例如碳素材料石墨化電爐，能把物料加熱到超過2500□。直接加熱電阻爐可作成真空電阻加熱爐或通保護氣體電阻加熱爐，在粉末冶金中，常用於燒結鎢、鉭、鈮等製品。
採用這種爐子加熱時應注意：①為使物料加熱均勻，要求物料各部位的導電截面和電導率一致；②由於物料自身電阻相當小，為達到所需的電熱功率，工作電流相當大，因此送電電極和物料接觸要好，以免起電弧燒損物料，而且送電母線的電阻要小，以減少電路損失；③在供交流電時，要合理配置短網，以免感抗過大而使功率因數過低。
大部分電阻爐是間接加熱電阻爐，其中裝有專門用來實現電-熱轉變的電阻體,稱為電熱體，由它把熱能傳給爐中物料。這種電爐爐殼用鋼板製成，爐膛砌襯耐火材料，內放物料。最常用的電熱體是鐵鉻鋁電熱體、鎳鉻電熱體、碳化硅棒和二硅化鉬棒。根據需要，爐內氣氛可以是普通氣氛、保護氣氛或真空。一般電源電壓220伏或380伏，必要時配置可調節電壓的中間變壓器。小型爐（<10千瓦）單相供電，大型爐三相供電。對於品種單一、批料量大的物料，宜採用連續式爐加熱。爐溫低於700□的電阻爐,多數裝置鼓風機，以強化爐內傳熱，保證均勻加熱。用於熔化易熔金屬（鉛、鉛鉍合金、鋁和鎂及其合金等）的電阻爐，可做成坩堝爐；或做成有熔池的反射爐，在爐頂上裝設電熱體。

㈢ 石墨烯的制備方法

1．1微機械剝離法
石墨烯最早是通過微機械剝離法製得的。2004年，曼徹
斯特大學Geim等[1]用膠帶從石墨上剝下少量單層石墨烯片，
成為石墨烯的發現者，並引發了新一波碳質材料的研究熱潮。
該法雖然可以獲得質量較好的單層和雙層石墨烯，能部分滿
足實驗室的研究需要，但產量和效率過低，高質量的石墨烯的
規模製備成為人們追求的目標。
1．2氧化石墨還原法
近年來，人們不斷的探索新方法以提高石墨烯的產量，其
中氧化還原法由於其穩定性而被廣泛採用。這種方法首先制
備氧化石墨∞]，先將石墨粉分散在強氧化性混合酸中，例如濃
硝酸和濃硫酸，然後加入高錳酸鉀或氯酸鉀強等氧化劑得到
氧化石墨，再經過超聲處理得到氧化石墨烯，最後通過還原得
到石墨烯。
然而，氧化過程會導致大量的結構缺陷，這些缺陷即使經
1100℃退火也不能完全被消除，仍有許多羥基、環氧基、羰基、
羧基的殘留。缺陷導致的電子結構變化使石墨烯由導體轉為半導體，嚴重影響石墨烯的電學性能，制約了它的應用。但是
含氧基團的存在使石墨烯易於分散在溶劑中，且使石墨烯功
能化，易於和很多物質反應，使石墨烯氧化物成為制備石墨烯
功能復合材料的基礎。1．3石墨層間化合物途徑
石墨插層復合物是以天然鱗片石墨為原料，通過在層間
插入非碳元素的原子、分子、離子甚至原子團使層間距增大，
層間作用力減小，形成層間化合物。有人曾在膨脹石墨中加
入插入劑，並利用熱振動或酸處理使它部分剝離，從而得到石
墨片或石墨烯[6-8]。但該法得到的石墨烯大小不一，尺寸難以
控制。
如果某種溶劑與單層石墨的相互作用超過石墨層與層之
間的范德華力，那麼即可通過嵌入溶劑將石墨層剝離開。Li
等通過熱膨脹使石墨層間距增大，再用發煙硫酸插層進一步
增大層間距，最後加入四丁基氫氧化銨，經超聲、離心得到穩
定分散在有機溶劑中的石墨烯[9]。借鑒分散碳納米管的方
法，在極性有機溶劑中超聲處理石墨粉也可以得到多層(<5)的石墨烯。Lotya等通過在水一表面活性劑中超聲剝離石墨，
得到穩定的石墨烯懸浮液[1…。
與氧化石墨法相比，石墨插層化合物途徑製得的石墨烯
結構缺陷少，質量高，但是有機溶劑和表面活性劑難以完全除
去，影響石墨烯的電學性能，而且部分有機溶劑價格昂貴。
1．4沉積生長法
沉積生長法通過化學氣相沉積在絕緣表面(例如SiC)或
金屬表面(例如Ni)生長石墨烯，是制備高質量石墨烯薄膜的
重要手段。有研究者通過對Si的熱解吸附，實現了在以si終
止的單晶6H—SiC的(0001)面上外延生長石墨烯膜或通過真
空石墨化在單晶SiC(0001)表面外延生長石墨烯。Hannon
等[11]在SiC表面上外延生長了石墨烯膜，但是由於SiC在高
溫下易發生表面重構，導致表面結構復雜，難以獲得大面積、
厚度均一的石墨烯膜。Emtsev等[12]在氬氣中通過前位石墨
化在si終止的SiC(0001)表面制備出了單層石墨烯薄膜，薄
膜的厚度和質量都有所提高。
近年來，以金屬單晶或薄膜為襯底外延生長石墨烯膜的
研究取得很大進展。Sutter等[13]在Ru(0001)表面逐層控制地外延生長了大面積的石墨烯膜，制備過程中，首層石墨烯與
金屬作用強烈，而從第二層起就可以保持石墨烯固有的電子
結構和性質。Coraux等[14]利用低壓氣相沉積法在Ir(111)表
面生長了單層石墨烯膜。採用類似的方法，在Cu箔表面也能
制備出大面積、高質量石墨烯膜，而且主要為單層石墨烯。而
韓國科學家則在多晶Ni薄膜上外延生長了石墨烯膜[1…，他們
先在si-sio§襯底上生長出300nm厚的Ni，然後在1000(C的
甲烷氣氛中加熱後迅速降至室溫，生長出6至10層的石墨
烯。他們還藉助圖形化的方法制備出了圖形化的石墨烯。所
得石墨烯膜具有高強度和高硬度，透光率達到80％，尺寸達到
厘米級，為低成本生產大面積的柔性石墨烯電子產品提供了
可能。
由此可見，沉積法能夠生長出大面積、高質量的石墨烯
膜，具有其他方法不可比擬的優點，但是條件比較苛刻，過程
比較復雜。1．5化學合成的(自下而上)方法
近年來，通過有機合成的方法合成石墨烯也獲得成功。
通過自下而上的有機合成法可以制備具有確定結構而且無缺
陷的石墨烯納米帶，並可以進一步對石墨烯納米帶進行功能
化修飾。Yang等[16]以1，4一二碘一2，3，5，6-四苯基苯為原料合
成出了長度為12nm的石墨烯納米帶。Stride等[17]利用乙醇
和鈉的溶劑熱反應開發了產量達克量級的多孔石墨烯的合成
方法，成為低成本、規模化制備石墨烯的途徑。以茈醯亞胺為
重復單元可制備出長度可控的石墨烯納米帶，醯亞胺基團賦
予石墨烯納米帶新穎的結構、特殊的光電性質和潛在的應用
價值。
從有機小分子出發制備石墨烯，條件比較溫和且易於控
制，給連續化批量制備石墨烯提供了可能。1．6從碳納米管出發來制備石墨烯
最近，Kosynkin等[181利用硫酸和氧化劑使多壁碳納米管
開鏈制備了石墨烯納米帶，石墨烯帶的寬度取決於碳納米管
的直徑，然後用肼還原可恢復其電學性能。該石墨烯帶可用作導電或半導體薄膜，有望成為光伏單晶硅的廉價替代物。
然而，該法難以准確的將單個石墨烯帶置於襯底上，在實驗裝
置方面還存在極大的挑戰。與此同時，斯坦福大學的戴宏
傑[19]貝Ⅱ利用氬等離子體處理塗覆PMMA的碳納米管膜使多
壁碳納米管開鏈形成石墨烯帶，所得石墨烯帶邊緣平滑、寬度
分布較窄，而且缺陷少，導電性能得到了優化。最近，他們通
過多壁碳納米管的氣相氧化，得到邊緣平滑、缺陷少的高質量
多層石墨烯納米帶，產量得到較大提高，所得石墨烯具有較高
的電導率和遷移率[20]。
這些以碳納米管為出發點的嘗試，為制備石墨烯提供了
新思路，面臨的問題是如何控制石墨烯帶的寬度、邊緣平滑性
和均一性，以滿足各種應用的要求。

㈣ 化學實驗室用電爐的組成部分及工作原理是什麼

實驗室電爐系周期作業式節能型電爐，升溫快，空耗小，爐溫均勻性好，供實驗室，工 礦企業作金屬元素分析測定和一般金屬熱處理用。

一、組成部分：爐體、爐膛、發熱元件、測溫元件、溫控儀等幾大部分
二、工作原理

實驗室電阻爐是以電流通過導體所產生的焦耳熱為熱源的電爐。

實驗室電阻爐以電為熱源，通過電熱元件將電能轉化為熱能，在爐內對金屬進行加熱。電阻爐和火焰比，熱效率高，可達50-80℅，熱工制度容易控制，勞動條件好，爐體壽命長，適用於要求較嚴的工件的加熱，但耗電費用高。

按傳熱方式，電阻爐分為輻射式電阻爐和對流式電阻爐。輻射式電阻爐以輻射傳熱為主，對流傳熱作用較小;對流式電阻爐以對流傳熱為主，通常稱為空氣循環電阻爐，靠熱空氣進行加熱，爐溫多低於650℃。

按電熱產生方式，電阻爐分為直接加熱和間接加熱兩種。

在直接加熱實驗室電阻爐中，電流直接通過物料，因電熱功率集中在物料本身，所以物料加熱很快，適用於要求快速加熱的工藝，例如鍛造坯料的加熱。這種電阻爐可以把物料加熱到很高的溫度，例如碳素材料石墨化電爐，能把物料加熱到超過2500□。直接加熱電阻爐可作成真空電阻加熱爐或通保護氣體電阻加熱爐，在粉末冶金中，常用於燒結鎢、鉭、鈮等製品。

採用這種爐子加熱時應注意:

①為使物料加熱均勻，要求物料各部位的導電截面和電導率一致;

②由於物料自身電阻相當小，為達到所需的電熱功率，工作電流相當大，因此送電電極和物料接觸要好，以免起電弧燒損物料，而且送電母線的電阻要小，以減少電路損失;

③在供交流電時，要合理配置短網，以免感抗過大而使功率因數過低。

大部分電阻爐是間接加熱電阻爐，其中裝有專門用來實現電-熱轉變的電阻體,稱為電熱體，由它把熱能傳給爐中物料。這種電爐爐殼用鋼板製成，爐膛砌襯耐火材料，內放物料。最常用的電熱體是鐵鉻鋁電熱體、鎳鉻電熱體、碳化硅棒和二硅化鉬棒。根據需要，爐內氣氛可以是普通氣氛、保護氣氛或真空。一般電源電壓220伏或380伏，必要時配置可調節電壓的中間變壓器。小型爐(<10千瓦)單相供電，大型爐三相供電。對於品種單一、批料量大的物料，宜採用連續式爐加熱。爐溫低於700□的電阻爐,多數裝置鼓風機，以強化爐內傳熱，保證均勻加熱。用於熔化易熔金屬(鉛、鉛鉍合金、鋁和鎂及其合金等)的電阻爐，可做成坩堝爐;或做成有熔池的反射爐，在爐頂上裝設電熱體。

㈤ 高溫石墨化爐是什麼原理,有什麼功能,

超高溫石墨化爐

產品描述 卧式超高溫石墨化爐是我公司工程技術人員在國內科研院所和大專院校的大力支持下，開發的一種具有國內領先技術的高性能智能化超高溫設備。設備最高使用溫度高達3000℃。

應途： 用於碳纖維、磷片石墨、碳材料結構件（製品）、C／C復合材料製品、炭素材料、和其它石墨材料的高溫石墨化。 其它可在碳環境下燒結、提純的材料。

特點： 採用國外進口保溫材料和先進的爐膛結構，最高使用溫度高達3000℃。 用於碳纖維絲石墨化時，絲從一端進，另一端出，邊放絲，邊收絲，生產效率高。 採用縱向垂直測溫，測溫儀的放置不影響走線。（此測溫方式填補了國內空白）。 用於磷片石墨或碳粉石墨化時，採用推舟方式，連續生產，生產效率高，節能省電。 採用數顯化智能控溫系統，全自動高精度完成測溫控溫過程，系統可按給定升溫曲線升溫，並可貯存二十條共400段不同的工藝加熱曲線。 全面的PLC水、電、氣自動控制和保護系統控制櫃與爐體的連接電纜可長達20m，並於設備的遠程式控制制。

主要技術參數： 最高使用溫度：3000℃ 爐膛尺寸：Φ30-Φ300X500-2000mm，或方形 溫度均勻度：≤±10℃ 溫度測量：遠紅外線光學測溫測溫范圍1000～3000℃或0～3000℃；測溫精度：0.2～0.75％。

㈥ 卧式連續式石墨化爐的優缺點

優點：減輕繁重的體力勞動，便於實現答清機械化，連續化操作，提高產品質量。缺點：生產不連續，帶來諸如產能低、質量波動、電清友前耗高、操作環境惡劣等缺點。連續式石墨化爐（）是以告手連續的產出方式生產石墨化製品的爐子。