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 石墨烯噴霧干燥機(jī)

項(xiàng)目描述：

      江蘇宇通干燥工程有限公司一直致力于新材料干燥技術(shù)的研究與實(shí)踐，并為許多新材料生產(chǎn)商提供干燥技術(shù)支持。前不久，國(guó)內(nèi)某石墨烯生產(chǎn)廠家與我公司聯(lián)系，就石墨烯干燥設(shè)備的問(wèn)題與我公司進(jìn)行了多次深入的探討。我公司試料車(chē)間設(shè)有一套噴霧干燥設(shè)備，可用于石墨烯干燥的模擬試驗(yàn)。終的結(jié)論是：使用噴霧干燥機(jī)是可以將石墨烯干燥成符合工藝要求的石墨烯干品。

物料描述：

      石墨烯(Graphene)是從石墨材料中剝離出來(lái)、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維晶體。2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·蓋姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功從石墨中分離出石墨烯，證實(shí)它可以單獨(dú)存在，兩人也因此共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。石墨烯既是薄的材料，也是強(qiáng)韌的材料，斷裂強(qiáng)度比好的鋼材還要高200倍。同時(shí)它又有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。它是目前自然界薄、強(qiáng)度高的材料，如果用一塊面積1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的貓。石墨烯目前有潛力的應(yīng)用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來(lái)生產(chǎn)未來(lái)的超級(jí)計(jì)算機(jī)。用石墨烯取代硅，計(jì)算機(jī)處理器的運(yùn)行速度將會(huì)快數(shù)百倍。另外，石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光。另一方面，它非常致密，即使是小的氣體原子(氦原子)也無(wú)法穿透。這些特征使得它非常適合作為透明電子產(chǎn)品的原料，如透明的觸摸顯示屏、發(fā)光板和太陽(yáng)能電池板。

     作為目前發(fā)現(xiàn)的薄、強(qiáng)度大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能強(qiáng)的一種新型納米材料，石墨烯被稱(chēng)為'黑金'，是'新材料之王'，科學(xué)家甚至預(yù)言石墨烯將'徹底改變21世紀(jì)'。極有可能掀起一場(chǎng)席卷全球的顛覆性新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)革命。

      電信在廣州舉辦的2016天翼智能終端交易博覽會(huì)上，羅馬仕展出了一款石墨烯充電寶，10分鐘可充滿6000mAh，號(hào)稱(chēng)要“開(kāi)辟能源存儲(chǔ)新紀(jì)元”。

工程原理：

     石墨烯干燥中有所涉及。作為新型鋰電池原料，具有非常廣闊的市場(chǎng)前景鋰電池干燥機(jī)。目前在石墨烯加工生產(chǎn)中，常見(jiàn)的主要是:輕微摩擦法或撕膠帶法(粘貼H0PG)、加熱SiC法、金屬襯底化學(xué)氣相沉積法、氧化還原法等。前三種方法由于產(chǎn)率低或者設(shè)備昂貴、過(guò)程繁瑣等原因并不適宜大規(guī)模生產(chǎn)石墨烯。氧化還原法因其具有產(chǎn)率較高的優(yōu)勢(shì)相對(duì)而言更適合大規(guī)模生產(chǎn)?？蛻羰褂玫恼茄趸€原法制備石墨烯。其中氧化還原法也隨著工藝不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的氧化還原法制備石墨烯采用的是以水合肼作還原劑來(lái)制備的，由于本身的劇毒性，逐漸被淘汰熱還原法所取代。即使用1000℃的高溫中進(jìn)行還原反應(yīng)，主導(dǎo)設(shè)備是微波加熱爐。使用這種微波輻照法制備石墨烯的周期非常短、成本低廉、操作簡(jiǎn)單，但是必須要求粉末狀態(tài)進(jìn)入微波加熱爐中。氧化石墨水需要經(jīng)過(guò)干燥，變成粉末，再進(jìn)行微波加熱，終獲得石墨烯干品。我公司經(jīng)過(guò)對(duì)工藝的充分了解，終采用噴霧干燥機(jī)進(jìn)行石墨烯干燥。

工藝流程：