JTFS-3000A脉冲电闪蒸反应器

关键词：闪蒸，焦耳热，电容，电压电流

背景：

1840年，英国物理学家焦耳发现电流通过导体时可以产生热量，这种热量称为焦耳热。近年来，马里兰大学胡良兵教授提出了快速焦耳热并应用于纳米材料制备，制备了高熵合金、稳定单原子、高性能催化剂等一系列新材料[Nature，605，470(2022)；Science，359，1489(2018)；Nature Nanotechnology，14，851(2019)]。2020年，Rice大学James Tour教授用电容组在实验室中提供大电流大功率放电，开发出闪蒸焦耳热技术，从各种低值碳粉、废塑料、废橡胶等制备出“白菜价”石墨烯[Nature，577，647(2020)]，并且得到一系列亚稳相物质，他们还用闪蒸放电从垃圾或矿石中提取贵金属。

JTFS-3000A脉冲电闪蒸反应器是集闪蒸焦耳热系统和快速焦耳热系统为-体的反应系统,包括两个电源系统(大功率电容系统和恒压电源系统)和电压电流温度实时测试系统。该设备即可做粉末焦耳闪蒸试验，也可以做薄膜和块体的焦耳闪蒸试验，是高等院校和实验室重要设备。

主要功能有:

1.电容脉冲放电焦耳热:电容容量为905mF(18mF*5),电压为300V,电流600A,可循环多次进行自动电容充电和放电实现焦耳热升温

2.恒压脉冲放电焦耳热:使用36V83A的3000W的恒压电源，可循环多次进行恒压或恒流脉冲放电实现

3.恒流程序升温焦耳热:36V83A的3000W的恒压电源,可预设四段

温度，进行升温和保温,实现快速焦耳热程序升温;

4.电压电流实时测试系统:每秒可达1000次采样;

5.温度实时测试系统:量程为400-3600C,每秒可达1000次采样

6.实时数据在电脑中直接显示和保存

一、    电闪蒸反应器的原理

1840年，焦耳发现电流流过导体产生热量，称为焦耳热。

热量Q正比于电阻R

电流平方I2

时间t

二、主要技术参数：

电源电压：220V

总功率：3500W

夹具：管式粉末夹具+平板薄膜夹具

电容容量：90士5mF(18mF*5)

电容电压：10~300V

电容电流：0~600A

恒压电源：3000W (36V83A)

升温温度：400~3600°C (红外探头)

温度：3600°C

升温速率: 最快~105°C/s

降温速率: 最快~103°C/ s

控温段数: 4段

工作时长: 0.01~999秒

采样频率: 1ms~1s