Le sécheur par pulvérisation à haute température expérimental de Graphène est un équipement clé dans la préparation du système de poudre de graphène, dont la régulation précise de la température et des paramètres d'atomisation affecte directement la distribution granulométrique, la surface spécifique, la pureté et la dispersion du produit. En tant que Nanomatériau bidimensionnel, le Graphène a une surface spécifique élevée, une forte tendance à l'agglomération et des exigences strictes en matière de champ de température et d'état d'atomisation pendant le séchage. Ce qui suit combine le principe de fonctionnement de l'équipement avec la pratique expérimentale pour détailler les techniques de régulation des paramètres de base.
Réglage des paramètres de température: équilibre entre l'efficacité du séchage et la stabilité du matériau
Le cœur de la régulation de la température est la coordination de la température du vent entrant et sortant, à la fois pour garantir l'évaporation rapide du solvant dans la boue et pour éviter l'oxydation à haute température ou la destruction structurelle du graphène. La température du vent d'alimentation est la principale source de chaleur pour le processus de séchage et doit être ajustée de manière flexible en fonction de la teneur en solides de la boue de graphène, du type de solvant. Pour les boues à base d'eau, la température du vent d'alimentation est généralement contrôlée à 200 - 280 ° C; S'il s'agit d'un solvant organique (par exemple, l'éthanol, l'acétone), en raison du point d'ébullition inférieur, peut être abaissé à 160 - 220 ° C, tout en nécessitant un traitement de ventilation antidéflagrant. Il convient de noter que la température du vent d'entrée ne doit pas être trop élevée, lorsque plus de 300 ℃, le bord du graphène est sujet à l'oxydation, ce qui entraîne une augmentation de la fonction oxygénée du produit et une diminution de la conductivité électrique.
La température de sortie du vent est un indicateur clé reflétant l'effet de séchage, reliant directement la teneur en eau du produit à l'état de poudre. En général, la température de sortie du vent doit être contrôlée à 80 - 120 ℃, si la température est trop basse, la boue n'est pas complètement sèche, il y aura un phénomène d'agglomération de poudre, de paroi collante; Si la température est trop élevée, cela peut entraîner un dessèchement excessif de la poudre, provoquant une intensification de l'agglomération. Le réglage doit suivre le principe de « réglage fin de la plage de réglage du vent d'entrée et du vent de sortie»: d'abord définir la valeur de référence de la température du vent d'entrée, puis contrôler indirectement la température du vent de sortie en ajustant la vitesse d'alimentation, pour s'assurer que la fluctuation de la température du vent de sortie ne dépasse pas ± 5 ℃, afin de garantir la cohérence du produit.
Réglage des paramètres d'atomisation: contrôle de la taille des particules et des performances de dispersion
Les paramètres d'atomisation déterminent la taille, l'uniformité des gouttelettes de brouillard de boue, ce qui affecte à son tour la distribution granulométrique de la poudre de Graphène après séchage. Les moyens de nébulisation couramment utilisés pour les appareils expérimentaux comprennent la nébulisation sous pression et la nébulisation centrifuge, dont la logique de réglage des paramètres est axée sur chacun.
Les paramètres de base de l'atomisation sous pression sont la pression d'atomisation et le débit d'alimentation. Plus la pression d'atomisation est élevée, plus la taille des particules des gouttelettes de brouillard est faible, mais une pression trop élevée (supérieure à 0,5 MPa) est susceptible de provoquer une dispersion excessive des gouttelettes de brouillard, augmentant le risque d'agglomération; La pression est trop basse, les gouttelettes de brouillard sont grandes, le séchage n'est pas bon. Le débit d'alimentation doit correspondre à la pression, le débit est trop grand pour créer des gouttelettes de brouillard et fusionner, le débit trop petit réduira l'efficacité de l'équipement. Lorsque le réglage initial est recommandé, régler la pression de pulvérisation à 0,2 - 0,4 MPa, le débit d'alimentation est contrôlé à 5 - 15 ml / min, puis ajuster finement en fonction de l'état des gouttelettes de brouillard (vue à travers la fenêtre d'observation), assurez - vous que les gouttelettes de brouillard sont uniformément brouillard, aucune chute de gouttelette.
L'atomisation centrifuge est alors la clé de la vitesse du disque d'atomisation, plus la vitesse de rotation est élevée, plus la force centrifuge est grande, plus les gouttelettes de brouillard sont fines. Pour la pâte de graphène, la vitesse de rotation est généralement fixée à 15 000 - 25 000 R / min, si la viscosité de la pâte est plus élevée, elle peut être augmentée de manière appropriée; Si la teneur en solides est plus élevée, il est nécessaire de réduire la vitesse de rotation pour éviter que les gouttelettes de brouillard ne soient trop fines pour provoquer une agglomération. Dans le même temps, il est nécessaire de garantir une alimentation uniforme et d'éviter la taille inégale des gouttelettes de brouillard due aux fluctuations du débit.
Notes clés
Régulation de la liaison: la température et les paramètres d'atomisation interagissent, tels que l'augmentation de la température du vent d'alimentation, peut augmenter correctement le débit d'alimentation ou réduire la pression d'atomisation pour éviter un séchage excessif de la poudre;
Étalonnage pré - expérimental: chaque fois que vous changez la formulation de boue (par exemple, la teneur en matière sèche, la viscosité), vous devez effectuer une pré - expérience en petites quantités, déterminer la plage de paramètres, puis redimensionner la préparation;
Entretien de l'équipement: nettoyez régulièrement la buse d'atomisation ou le disque d'atomisation, évitez le blocage résiduel de boue et affectez l'effet d'atomisation; La cavité de séchage doit être maintenue propre, réduisant l'impact des impuretés sur la pureté du graphène.
Grâce à des techniques de réglage précises de la température de contrôle et des paramètres d'atomisation, combinées à l'optimisation ciblée des caractéristiques du matériau du graphène, l'efficacité de la préparation du sécheur par pulvérisation expérimental peut être efficacement améliorée, l'obtention d'une poudre de Graphène de taille de particules uniforme, de bonne dispersion et de performance stable, jetant les bases d'une recherche expérimentale ultérieure ou d'une application industrialisée.