實驗(yan)型石墨(mo)烯(xi)高(gao)溫噴(pen)霧(wu)幹燥機(ji)的(de)溫度與霧(wu)化(hua)參數(shu)調(tiao)節技(ji)巧

 

　　溫度(du)參數(shu)調(tiao)節：平衡(heng)幹燥效(xiao)率(lv)與材料穩(wen)定性(xing)

 

　　溫度(du)調(tiao)節的核(he)心是協調(tiao)進(jin)風(feng)溫度(du)與出風(feng)溫度(du)，既(ji)要保證漿(jiang)料(liao)中(zhong)溶劑快(kuai)速(su)蒸(zheng)發，又(you)要(yao)避免石墨(mo)烯(xi)因(yin)高(gao)溫氧化(hua)或(huo)結構(gou)破(po)壞(huai)。進(jin)風(feng)溫度(du)是幹燥過程的(de)主(zhu)要熱(re)源，需根據(ju)石墨(mo)烯(xi)漿(jiang)料(liao)的(de)固含量、溶劑類型靈(ling)活調(tiao)整。對(dui)於水(shui)基漿(jiang)料(liao)，進(jin)風(feng)溫度(du)通(tong)常(chang)控制(zhi)在(zai)200-280℃；若為有機(ji)溶(rong)劑（如(ru)乙醇(chun)、丙(bing)酮），因(yin)沸(fei)點更(geng)低，可(ke)降至160-220℃，同時需做(zuo)好(hao)防(fang)爆通風(feng)處理(li)。需(xu)註意，進(jin)風(feng)溫度(du)不(bu)宜(yi)過高(gao)，當超(chao)過300℃時，石墨(mo)烯(xi)邊(bian)緣易(yi)發生氧化(hua)，導致產(chan)品(pin)含(han)氧官能團(tuan)增多(duo)、導電(dian)性(xing)下降。

 

　　出(chu)風(feng)溫度(du)是反(fan)映(ying)幹燥效(xiao)果的(de)關(guan)鍵指(zhi)標，直接關(guan)聯產(chan)品(pin)含(han)水(shui)率與粉體狀態。壹般而言(yan)，出風(feng)溫度(du)應控(kong)制(zhi)在(zai)80-120℃，若溫(wen)度過低，漿(jiang)料(liao)未(wei)全幹燥，會出(chu)現粉體結塊(kuai)、黏壁(bi)現象(xiang)；若溫度(du)過高(gao)，則可能導(dao)致(zhi)粉體過度幹燥，引發團聚加劇(ju)。調(tiao)節時需遵(zun)循(xun)“進(jin)風(feng)定範(fan)圍(wei)，出風(feng)細微調(tiao)”的(de)原則：先設(she)定進(jin)風(feng)溫度(du)基準(zhun)值，再(zai)通(tong)過調(tiao)整進(jin)料速(su)度(du)間(jian)接(jie)控(kong)制(zhi)出風(feng)溫度(du)，確保出(chu)風(feng)溫度(du)波(bo)動(dong)不(bu)超(chao)過±5℃，以保證產(chan)品(pin)壹致(zhi)性(xing)。

 

　　霧(wu)化(hua)參數(shu)調(tiao)節：控制(zhi)粒(li)徑與分(fen)散性(xing)能

 

　　霧(wu)化(hua)參數(shu)決(jue)定(ding)了漿(jiang)料(liao)霧(wu)滴(di)的大小(xiao)、均勻(yun)度，進(jin)而影(ying)響(xiang)幹燥後石墨(mo)烯(xi)粉(fen)體的粒(li)徑分(fen)布。實驗(yan)型設備(bei)常(chang)用(yong)的霧(wu)化(hua)方式包(bao)括壓(ya)力(li)式霧(wu)化(hua)和離心式(shi)霧(wu)化(hua)，其參數(shu)調(tiao)節邏(luo)輯各(ge)有側(ce)重。

 

　　壓力(li)式霧(wu)化(hua)的核(he)心參(can)數(shu)是霧(wu)化(hua)壓力(li)與進(jin)料流(liu)量。霧(wu)化(hua)壓力(li)越大，霧(wu)滴(di)粒(li)徑越小，但壓(ya)力(li)過高(gao)（超(chao)過0.5MPa）易導(dao)致(zhi)霧(wu)滴(di)過度分(fen)散，增加團(tuan)聚(ju)風(feng)險；壓(ya)力(li)過低則霧(wu)滴(di)偏大，幹燥不(bu)好。進(jin)料流(liu)量需與壓力(li)匹配，流(liu)量過大易(yi)造成(cheng)霧(wu)滴(di)合並，流(liu)量過小則會降(jiang)低設(she)備(bei)效(xiao)率(lv)。建(jian)議(yi)初(chu)始(shi)調(tiao)節時，將霧(wu)化(hua)壓力(li)設定(ding)在(zai)0.2-0.4MPa，進(jin)料流(liu)量控制(zhi)在(zai)5-15mL/min，再(zai)根據(ju)霧(wu)滴(di)狀態（通(tong)過觀察(cha)窗查(zha)看）微調(tiao)，確保霧(wu)滴(di)呈均勻(yun)霧(wu)狀(zhuang)，無(wu)液滴下落。

 

　　離心式(shi)霧(wu)化(hua)則以霧(wu)化(hua)盤(pan)轉(zhuan)速為關(guan)鍵，轉(zhuan)速越(yue)高(gao)，離心力(li)越大，霧(wu)滴(di)越細。針對(dui)石墨(mo)烯(xi)漿(jiang)料(liao)，轉(zhuan)速通(tong)常(chang)設定(ding)在(zai)15000-25000r/min，若漿(jiang)料(liao)黏(nian)度(du)較(jiao)高(gao)，可適當提(ti)高(gao)轉(zhuan)速；若(ruo)固含量較高(gao)，需降低(di)轉(zhuan)速以(yi)避免霧(wu)滴(di)過細導(dao)致(zhi)團聚。同(tong)時，需保證進(jin)料均勻(yun)，避免因(yin)流(liu)量波動(dong)造成(cheng)霧(wu)滴(di)大小(xiao)不(bu)均。

 

　　關(guan)鍵(jian)註意事(shi)項(xiang)

 

　　聯動(dong)調(tiao)節：溫度(du)與霧(wu)化(hua)參數(shu)相互(hu)影(ying)響(xiang)，如提(ti)高(gao)進(jin)風(feng)溫度(du)時，可適(shi)當增加進(jin)料流(liu)量或(huo)降低(di)霧(wu)化(hua)壓力(li)，避免粉體過度幹燥；

 

　　預實驗校(xiao)準：每次更換漿(jiang)料(liao)配方（如固含量、黏度(du)）時，需進(jin)行(xing)小批(pi)量預實驗，確定(ding)參(can)數(shu)範(fan)圍(wei)後再(zai)規(gui)模(mo)化(hua)制(zhi)備(bei)；

 

　　設備(bei)維護(hu)：定期清理霧(wu)化(hua)噴(pen)嘴或(huo)霧(wu)化(hua)盤(pan)，避免漿(jiang)料(liao)殘(can)留(liu)堵塞，影響(xiang)霧(wu)化(hua)效(xiao)果；幹燥腔需(xu)保持(chi)清潔，減少雜質對(dui)石墨(mo)烯(xi)純度的(de)影響(xiang)。

 

　　通過精準(zhun)把(ba)控溫(wen)度(du)與霧(wu)化(hua)參數(shu)的調(tiao)節技(ji)巧，結合(he)石墨(mo)烯(xi)材(cai)料(liao)特(te)性(xing)進(jin)行(xing)針對(dui)性(xing)優化(hua)，可有效(xiao)提(ti)升實(shi)驗(yan)型噴(pen)霧(wu)幹燥機(ji)的(de)制(zhi)備(bei)效(xiao)率(lv)，獲(huo)得粒(li)徑均勻(yun)、分(fen)散性(xing)好、性(xing)能穩(wen)定(ding)的石墨(mo)烯(xi)粉(fen)體，為後(hou)續(xu)實驗(yan)研(yan)究(jiu)或(huo)工業化(hua)應用(yong)奠(dian)定(ding)基礎。