機(jī)械密封領(lǐng)域動(dòng)密封環(huán):石墨柱常用于泵、壓縮機(jī)、攪拌器等設(shè)備的機(jī)械密封,與金屬或陶瓷配對(duì)環(huán)配合,形成耐磨損、耐腐蝕的密封界面。其自潤(rùn)滑性可減少摩擦,降低能耗。高溫密封:在高溫或腐蝕性介質(zhì)中,石墨柱的密封性能優(yōu)于傳統(tǒng)材料,如用于化工管道、反應(yīng)釜的密封。
化工與電化學(xué)行業(yè)電解槽構(gòu)件:石墨柱作為電解槽的陽(yáng)極或陰極,用于氯堿工業(yè)、鋁電解等過(guò)程。其耐化學(xué)腐蝕性(除強(qiáng)氧化劑外)和導(dǎo)電性滿足電解需求。防腐蝕材料:在化工設(shè)備中,石墨柱可制成管道、閥門內(nèi)襯,抵抗酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)的侵蝕。
模具制造高溫成型模具:石墨柱用于制造玻璃、陶瓷、金屬粉末的壓鑄模具,其耐高溫性和熱穩(wěn)定性確保模具在高溫下不變形,且易于脫模。半導(dǎo)體行業(yè):在單晶硅、碳化硅等半導(dǎo)體材料的生長(zhǎng)過(guò)程中,石墨柱作為加熱器或支撐結(jié)構(gòu),提供均勻的熱場(chǎng)。
]]>旋風(fēng)除塵器的并聯(lián)。并聯(lián)除塵器的目的主要是增加含塵氣體的處理量,但在處理量相同的情況下,以小直徑的旋風(fēng)除塵器代替大直徑的旋風(fēng)除塵器,也可以提高凈化效率。并聯(lián)的組合方式較多,常見(jiàn)的有下列兩種錯(cuò)列式并聯(lián)旋風(fēng)除塵器組和平列式并聯(lián)旋風(fēng)除塵器組。這兩種組合方式的共同特點(diǎn)是布置緊湊,風(fēng)量分配均勻,實(shí)際應(yīng)用效果好。
組合式多管除塵器。旋風(fēng)除塵器還可以把它們組合在一個(gè)整體內(nèi)并聯(lián)使用,旋風(fēng)子和外殼之間用填料(如礦渣)填充。含塵氣體引入殼體后經(jīng)擴(kuò)散管和配氣室均勻地分布于各個(gè)旋風(fēng)子內(nèi),然后通過(guò)導(dǎo)向葉片使氣體產(chǎn)生旋流,所捕集的粉塵落人灰斗,并經(jīng)粉塵排出口排出。被凈化后的氣體從排氣導(dǎo)管排出后,經(jīng)過(guò)凈氣室和空氣出口排出,凈化后的氣體由上部排出,也可從側(cè)面排出。組合式多管除塵器布置緊湊,外形尺寸小,可以用直徑較小的旋風(fēng)子來(lái)排列組合,能有效地捕集 5~10wm 的粉塵。
]]>旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)形式:?jiǎn)喂苄L(fēng)除塵器,螺旋型旋風(fēng)除塵器,氣體由切向引入,其頂蓋為螺旋型的導(dǎo)向板、導(dǎo)向板傾斜角為 15°(也有 11°或 24°的),外形細(xì)而長(zhǎng),錐角較小,因此可以消除引人氣體向上流動(dòng)而形成的小旋渦氣流,減少了動(dòng)力消耗,提高了除塵效率。
由于這種系列的除塵器凈化范圍較寬,能夠滿足不同需要,所以應(yīng)用較為廣泛。組合式旋風(fēng)除塵器為了獲得較高的凈化效率或氣體處理量較大時(shí),旋風(fēng)除塵器可以串聯(lián)或并聯(lián)使用。當(dāng)凈化效率要求較高,采用一般凈化不能滿足要求時(shí),可將二臺(tái)或三臺(tái)除塵器串聯(lián)起來(lái)使用,這種組合方式稱為串聯(lián)式旋風(fēng)除塵器組。當(dāng)處理氣體量較大時(shí),可將若干個(gè)小直徑的除塵器并聯(lián)起來(lái),這種組合方式稱為并聯(lián)式旋風(fēng)除塵器組。
]]>石墨降阻劑材質(zhì):以石墨為主要成分,添加導(dǎo)電粒子、緩蝕劑等復(fù)合而成。特點(diǎn):降低接地電阻效果顯著,尤其適用于高土壤電阻率地區(qū)。耐腐蝕性強(qiáng),能保護(hù)接地體免受土壤化學(xué)侵蝕。施工簡(jiǎn)便,可直接填充在接地體周圍,無(wú)需額外開(kāi)挖。應(yīng)用場(chǎng)景:山區(qū)、沙漠、凍土等地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)。
柔性石墨接地材料柔性石墨接地線扁帶材質(zhì):以高純度鱗片石墨為原料,經(jīng)高溫膨脹、演化處理制成。特點(diǎn):電阻率低,導(dǎo)電性能穩(wěn)定,能承受大電流沖擊。柔韌性好,可彎曲折疊,適應(yīng)不同地形和安裝需求。耐腐蝕性強(qiáng),在極端溫濕度下性能穩(wěn)定。應(yīng)用場(chǎng)景:桿塔接地、建筑物防雷、鐵路電氣化線路等。石墨基柔性接地體材質(zhì):在柔性石墨基礎(chǔ)上,添加纖維材料和粘合劑增強(qiáng)機(jī)械性能。特點(diǎn):抗拉強(qiáng)度高,不易斷裂,適合垂直或水平敷設(shè)。耐老化性能優(yōu)異,使用壽命長(zhǎng)達(dá)30年以上。安裝便捷,可快速連接,減少施工時(shí)間。應(yīng)用場(chǎng)景:大型接地網(wǎng)、光伏電站、核電站等。
]]>電子設(shè)備防雷浪涌保護(hù):在電子設(shè)備(如通信基站、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)控制系統(tǒng))中,防雷石墨片可集成于浪涌保護(hù)器(SPD)中,通過(guò)快速導(dǎo)通雷電引起的瞬態(tài)過(guò)電壓,保護(hù)設(shè)備免受損壞。高頻響應(yīng):石墨的導(dǎo)電性能優(yōu)異,能快速響應(yīng)高頻雷電脈沖,減少電磁干擾(EMI)對(duì)設(shè)備的影響。小型化應(yīng)用:石墨片可制成薄片或柔性結(jié)構(gòu),適用于空間受限的電子設(shè)備內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)。
電力系統(tǒng)防雷輸電線路保護(hù):在高壓輸電線路中,防雷石墨片可用于絕緣子串的防雷改造,通過(guò)分流雷電電流,降低絕緣子閃絡(luò)概率,提高線路可靠性。變電站防護(hù):作為接地網(wǎng)材料,石墨片可改善接地電阻,增強(qiáng)變電站的防雷能力,減少雷擊導(dǎo)致的設(shè)備故障和停電事故。耐高溫性能:石墨熔點(diǎn)高達(dá)3650℃,在雷電高溫沖擊下仍能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,避免傳統(tǒng)金屬材料因熱膨脹導(dǎo)致的連接松動(dòng)問(wèn)題。
特殊環(huán)境應(yīng)用化工與海洋領(lǐng)域:在腐蝕性環(huán)境中,石墨片的耐化學(xué)腐蝕特性使其成為金屬防雷材料的理想替代品,例如海上石油平臺(tái)、化工廠等。航空航天:石墨的輕質(zhì)和高強(qiáng)度特性使其適用于飛機(jī)、火箭等航空器的防雷設(shè)計(jì),減輕重量同時(shí)提高安全性。可再生能源系統(tǒng):在太陽(yáng)能電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)等設(shè)施中,防雷石墨片可保護(hù)設(shè)備免受雷擊導(dǎo)致的火災(zāi)或停機(jī)損失。
]]>重力沉降室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可用磚砌,因而造價(jià)低廉,施工容易,管理方便。在設(shè)計(jì)上,若使沉降室含塵氣流保持層流,達(dá)到以斯托克斯定律確定的塵粒沉降速度則它的結(jié)構(gòu)就相當(dāng)龐大可觀?,F(xiàn)實(shí)工程上很少這樣做,一般是在沉降室內(nèi)部構(gòu)造上采取一些輔助性措施,如設(shè)置垂直于或傾斜于氣流方向的擋板、護(hù)板等,使氣流造成紊流或渦流、改變收塵狀況,以減小結(jié)構(gòu)尺寸。實(shí)踐證明,這樣的措施是行之有效的。
沉降室的突出優(yōu)點(diǎn)是空氣阻力損失較小,設(shè)備損很小,因而某些廠成功地用于處理高濃度的含塵氣體,以沉降室代替第一級(jí)凈化設(shè)備旋風(fēng)除塵器,收到了很好的效果。為了改善重力沉降室的除塵效果,可在其中設(shè)置各種形式擋板,使氣流方向發(fā)生急劇轉(zhuǎn)變,利用塵粒的慣性或使其和擋板發(fā)生碰撞而捕集,這種除塵器稱為慣性除塵器。慣性除塵器主要用于捕集 20~30 um 以上的粗大塵粒,常用作多級(jí)除塵中的第一級(jí)除塵。
]]>制備方法機(jī)械剝離法用膠帶反復(fù)剝離高定向熱解石墨(HOPG),獲得單層石墨烯。此方法簡(jiǎn)單但產(chǎn)量低,適合實(shí)驗(yàn)室研究?;瘜W(xué)氣相沉積(CVD)在高溫下將甲烷等碳源分解,碳原子在金屬基底(如銅、鎳)上沉積形成石墨烯??芍苽浯竺娣e、高質(zhì)量薄膜,是工業(yè)化的主流方法。氧化還原法將石墨氧化為氧化石墨烯(GO),再通過(guò)化學(xué)還原或熱還原去除含氧基團(tuán),得到還原氧化石墨烯(rGO)。成本低但缺陷較多,常用于復(fù)合材料。外延生長(zhǎng)法在單晶硅碳化物(SiC)表面高溫脫硅,生成石墨烯。適用于制備特定晶向的石墨烯,但設(shè)備要求高。
應(yīng)用領(lǐng)域電子器件晶體管:石墨烯的高電子遷移率使其成為未來(lái)高速、低功耗芯片的候選材料。柔性顯示屏:透明、導(dǎo)電且柔韌,可用于可折疊手機(jī)、電子紙等。傳感器:高靈敏度檢測(cè)氣體、生物分子或壓力變化,如葡萄糖傳感器、壓力傳感器。能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換超級(jí)電容器:高比表面積和導(dǎo)電性提升能量密度和充放電速度。鋰離子電池:作為負(fù)極材料或?qū)щ娞砑觿?,提高電池容量和循環(huán)壽命。太陽(yáng)能電池:透明導(dǎo)電電極替代傳統(tǒng)氧化銦錫(ITO),降低成本。復(fù)合材料與聚合物、金屬或陶瓷復(fù)合,增強(qiáng)材料的強(qiáng)度、導(dǎo)電性或?qū)嵝?,如航空航天材料、運(yùn)動(dòng)器材。生物醫(yī)學(xué)藥物遞送:石墨烯氧化物可負(fù)載藥物,通過(guò)靶向釋放提高治療效果??咕牧希罕砻驿h利邊緣可破壞細(xì)菌細(xì)胞膜,用于傷口敷料或醫(yī)療器械涂層。生物成像:熒光特性可用于細(xì)胞標(biāo)記或腫瘤檢測(cè)。其他領(lǐng)域海水淡化:石墨烯膜的高通量和選擇性可高效過(guò)濾鹽分。量子計(jì)算:作為拓?fù)浣^緣體或量子比特載體,探索量子信息處理。
]]>密封罩:密封罩的作用是將散塵處密閉起來(lái),有三種形式。(局部密封罩將設(shè)備塵源處用罩子密閉起來(lái),這種罩子的特點(diǎn)是僅密閉產(chǎn)生粉塵的局部地點(diǎn),容積小,觀察和操作比較方便。它適用于產(chǎn)生粉塵固定、氣流速度不大的連續(xù)產(chǎn)塵地點(diǎn),如帶式運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)運(yùn)地點(diǎn)等。整體密封罩將產(chǎn)塵地點(diǎn)全部和產(chǎn)塵設(shè)備的大部分用罩子密閉起來(lái),而把設(shè)備需要經(jīng)常觀察維護(hù)的部位(如設(shè)備的傳動(dòng)部分)留在罩外。它的特點(diǎn)是罩子容積大,可以通過(guò)觀察窗和檢查門監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行情況,中小修可在罩內(nèi)進(jìn)行,不必拆罩。它適用于產(chǎn)生氣流較分散或局部氣流速度較大的產(chǎn)塵設(shè)備,如振動(dòng)篩等。
密閉室將產(chǎn)塵設(shè)備或地點(diǎn)用罩子全部密閉起來(lái)。它的特點(diǎn)是容積大,可以在罩內(nèi)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修,在罩外通過(guò)門窗監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行情況,它適用于分散產(chǎn)塵點(diǎn)、脈沖或陣發(fā)式產(chǎn)塵點(diǎn)、產(chǎn)生較大熱壓和沖擊氣流的產(chǎn)塵設(shè)備。設(shè)備的密閉型式,主要是根據(jù)設(shè)備的散塵原因、程度和生產(chǎn)操作條件來(lái)選擇,并應(yīng)充分考慮到罩內(nèi)的氣流特性。抽風(fēng)罩:抽風(fēng)罩是將風(fēng)管與密閉罩聯(lián)系起來(lái)的接頭,其形狀和位置對(duì)除塵性能有直接影響。正確地確定抽風(fēng)罩的位置和形式能夠減少抽出空氣中含塵量,而又能保持密閉罩內(nèi)均勻的負(fù)壓并可使抽風(fēng)量為最小。
]]>能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換超級(jí)電容器:石墨烯的比表面積大(2630 m2/g),可實(shí)現(xiàn)快速充放電,能量密度是傳統(tǒng)電容器的10-100倍,適用于電動(dòng)汽車快速充電和電網(wǎng)儲(chǔ)能。鋰離子電池:作為負(fù)極材料或?qū)щ娞砑觿?,可提升電池容量(如華為石墨烯電池技術(shù))和循環(huán)壽命,減少充電時(shí)間。太陽(yáng)能電池:作為透明電極或光吸收層,提高光電轉(zhuǎn)換效率,降低成本(如鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中石墨烯的應(yīng)用)。
材料科學(xué)高強(qiáng)度復(fù)合材料:石墨烯的拉伸強(qiáng)度達(dá)130 GPa(是鋼的100倍),與塑料、金屬?gòu)?fù)合后,可制造輕量化、高強(qiáng)度的航空航天部件和汽車零部件。防腐涂料:?jiǎn)螌邮┛筛艚^氧氣和水分子,用于船舶、橋梁的防腐涂層,延長(zhǎng)使用壽命。導(dǎo)熱材料:熱導(dǎo)率高達(dá)5300 W/m·K,可用于散熱片、熱界面材料,解決電子設(shè)備過(guò)熱問(wèn)題(如華為手機(jī)散熱技術(shù))。
]]>粉塵是指直徑介于1~100mm的固體顆粒,是在工業(yè)生產(chǎn)中由于破碎、篩分、堆放、轉(zhuǎn)運(yùn)或其他機(jī)械處理而產(chǎn)生的。研究表明,直徑0.4~10um的飄浮塵,可隨人的呼吸進(jìn)入鼻腔,有80%被纖毛分離,余下的進(jìn)人氣管和支氣管,甚至進(jìn)入肺泡內(nèi),被吸收到血液或淋巴液內(nèi),會(huì)引起“塵肺”、鼻炎或呼吸道病變,危害人的健康。另外粉塵還影響光線,危害植物生長(zhǎng)。我國(guó)大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)總懸浮顆粒規(guī)定是不大于1.5mg/m。
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