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赛因拓普®电闪蒸反应器 技术问答
更新时间: 2022-01-05 13:57:41 访问次数: 0

    赛因拓普®电闪蒸反应器 技术问答

(1)什么材料可以进行电闪蒸反应?

万物皆可闪蒸。

目前,电闪蒸焦耳热对导电炭黑应用比较多,用于制备石墨烯、碳纳米管或纳米金刚石。

对于导电性较差的粉末,电闪蒸时只需要在粉末中加入一定的导电剂(比如导电炭黑、石墨粉末、钨粉等)即可。导电粉末可能参与反应,也可能不参与反应,也可能少量参加反应。对于科研而言,生成和发现新的材料是关键第一步,接下来才需要进行提纯。只要有一个颗粒是新的材料,就完成了科学发现的任务。

对于导电性较好的粉末,可以通过掺杂一些氧化物粉末,用更细更长的反应管,等等方法来提高电阻,从而使用电闪蒸方法进行反应。

(2)电闪蒸可控制的反应条件有哪些?

电闪蒸反应中,可控制的条件有反应管的电阻、初始放电电压、放电电容的容量、是否进行预热等一系列控制参数。通过这些手段,我们可以控制反应的升温速度和降温速度,从而得到不同的材料。

(3)电闪蒸的升温速度能达到多少?

电闪蒸技术可以在10-100ms达到3000℃,升温速度可以从3000度/秒到30万度/秒,远远超过常规实验炉15度/分钟的加热速度,特别是降温速度也很快,因此可以生成大量亚稳态材料。

(4)电闪蒸的最高温度可以达到多少?

就我们目前的实验结果,最高温度可以达到近4000K。如果再加上预热技术或者进一步优化反应管,反应温度有可能达到4500K。另外,温度传感器测量的是反应区的平均温度,由于反应具有一定的不均匀性,局部温度可以达到更高。

(5)电闪蒸反应器安全吗?

电闪蒸反应器用到了高压和大电流,具有一定的危险性。因此我们在设计上把电器元件都封装在柜子里,用户只需要通过触摸屏即可完成反应。在接触电线前注意清空电容电量,即可保证用电安全。

(6)反应过程中,反应管会不会爆炸?

剧烈反应时,反应管可能发生爆炸。但是爆炸发生在真空腔内,所以不会对人造成伤害。要避免反应管爆炸,可以通过降低放电电压,加大真空度,增大反应管厚度,改变反应管材质等方法。

(7)电闪蒸反应是不是必须抽真空?

是的。因为在10-100ms内,温度从300K上升到3000K,温度瞬间增加了10倍,管内粉末间隙中气体体积也增大10倍。这些气体会瞬间冲出反应管,轻者造成反应物粉末喷出,重者导致反应管爆炸。因此,电闪蒸反应必须抽真空。

(8)电闪蒸焦耳热和普通焦耳热有什么区别?

电闪蒸焦耳热主要是通过粉末发热来加热粉末,升温快,反应温度均匀,最高温度可以超过反应物。普通焦耳热是通过钨舟或石墨纸来加热反应物粉末,升温速度较快,反应温度均匀性较差,温度受到加热物的限制,只能加热至3000℃。


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