JTFS-3000A脈沖電閃蒸反應(yīng)器
關(guān)鍵詞：閃蒸，焦耳熱，電容，電壓電流
背景：
1840年，英國(guó)物理學(xué)家焦耳發(fā)現(xiàn)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)可以產(chǎn)生熱量，這種熱量稱(chēng)為焦耳熱。近年來(lái)，馬里蘭大學(xué)胡良兵教授提出了快速焦耳熱并應(yīng)用于納米材料制備，制備了高熵合金、穩(wěn)定單原子、高性能催化劑等一系列新材料[Nature，605，470(2022)；Science，359，1489(2018)；Nature Nanotechnology，14，851(2019)]。2020年，Rice大學(xué)James Tour教授用電容組在實(shí)驗(yàn)室中提供大電流大功率放電，開(kāi)發(fā)出閃蒸焦耳熱技術(shù)，從各種低值碳粉、廢塑料、廢橡膠等制備出“白菜價(jià)”石墨烯[Nature，577，647(2020)]，并且得到一系列亞穩(wěn)相物質(zhì)，他們還用閃蒸放電從垃圾或礦石中提取貴金屬。
JTFS-3000A脈沖電閃蒸反應(yīng)器是集閃蒸焦耳熱系統(tǒng)和快速焦耳熱系統(tǒng)為-體的反應(yīng)系統(tǒng),包括兩個(gè)電源系統(tǒng)(大功率電容系統(tǒng)和恒壓電源系統(tǒng))和電壓電流溫度實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng)。該設(shè)備即可做粉末焦耳閃蒸試驗(yàn)，也可以做薄膜和塊體的焦耳閃蒸試驗(yàn)，是高等院校和實(shí)驗(yàn)室重要設(shè)備。
主要功能有:
1.電容脈沖放電焦耳熱:電容容量為905mF(18mF*5),Z高電壓為300V,Z大電流600A,可循環(huán)多次進(jìn)行自動(dòng)電容充電和放電實(shí)現(xiàn)焦耳熱升溫
2.恒壓脈沖放電焦耳熱:使用36V83A的3000W的恒壓電源，可循環(huán)多次進(jìn)行恒壓或恒流脈沖放電實(shí)現(xiàn)
3.恒流程序升溫焦耳熱:36V83A的3000W的恒壓電源,可預(yù)設(shè)四段
溫度，進(jìn)行升溫和保溫,實(shí)現(xiàn)快速焦耳熱程序升溫;
4.電壓電流實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng):每秒可達(dá)1000次采樣;
5.溫度實(shí)時(shí)測(cè)試系統(tǒng):量程為400-3600C,每秒可達(dá)1000次采樣
6.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在電腦中直接顯示和保存
一、 電閃蒸反應(yīng)器的原理
1840年，焦耳發(fā)現(xiàn)電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量，稱(chēng)為焦耳熱。
熱量Q正比于電阻R
電流平方I2
時(shí)間t
二、主要技術(shù)參數(shù)：
電源電壓：220V
總功率：3500W
夾具：管式粉末夾具+平板薄膜夾具
電容容量：90士5mF(18mF*5)
電容電壓：10~300V
電容電流：0~600A
恒壓電源：3000W (36V83A)
升溫溫度：400~3600°C (紅外探頭)
Z高溫度：3600°C
升溫速率: Z快~105°C/s
降溫速率:Z快~103°C/ s
控溫段數(shù): 4段
工作時(shí)長(zhǎng): 0.01~999秒
采樣頻率: 1ms~1s
