
常州市龍鑫智能裝備股份有限公司

已認(rèn)證
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隨著半導(dǎo)體、電池材料、超級電容器、復(fù)合材料等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,對高性能石墨烯材料的需求日益增長。石墨烯作為一種具有出色性能的二維碳納米材料,在上述領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。然而,在石墨烯的制備過程中,干燥環(huán)節(jié)卻面臨著諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)干燥方式不僅干燥效率低下,還容易導(dǎo)致石墨烯團(tuán)聚,影響其微觀結(jié)構(gòu)和性能。例如,在干燥過程中,若溫度控制不當(dāng),會破壞石墨烯的晶體結(jié)構(gòu),降低其導(dǎo)電性和力學(xué)性能;而干燥時間過長,則會降低生產(chǎn)效率,增加生產(chǎn)成本,這些問題嚴(yán)重制約了石墨烯產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
面對這些難題,江蘇龍鑫干燥技術(shù)團(tuán)隊?wèi){借深厚的技術(shù)積累和勇于創(chuàng)新的精神,經(jīng)過不懈努力,成功研發(fā)并將超高速離心噴霧干燥機(jī)應(yīng)用于石墨烯干燥領(lǐng)域,實現(xiàn)了重大技術(shù)突破。
在研發(fā)過程中,江蘇龍鑫技術(shù)團(tuán)隊深入研究了石墨烯干燥工藝參數(shù)對其形狀、分布、粒度、性能等方面的影響。通過大量的實驗和數(shù)據(jù)分析,精準(zhǔn)掌握了不同參數(shù)下石墨烯的干燥特性,為優(yōu)化干燥工藝提供了堅實的理論依據(jù)。在此基礎(chǔ)上,團(tuán)隊對超高速離心噴霧干燥機(jī)進(jìn)行了全方位的技術(shù)升級。
在霧化系統(tǒng)方面,龍鑫采用了自主研發(fā)的超高速離心霧化器。該霧化器配備了高精度無刷直流電機(jī)和智能變頻調(diào)速控制器,能夠?qū)⑥D(zhuǎn)盤圓周速度穩(wěn)定控制在230米/秒以上,確保了極高的霧化轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性。同時,創(chuàng)新設(shè)計的特殊導(dǎo)流槽霧化盤,使石墨烯前驅(qū)體溶液在盤上分布更加均勻,產(chǎn)生的霧滴粒徑更細(xì)小、均一,極大地增加了物料與熱空氣的接觸面積,有效提升了干燥效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
干燥室設(shè)計上,龍鑫運用計算機(jī)流體力學(xué)(CFD)模擬技術(shù),對熱空氣的流動和分布進(jìn)行精準(zhǔn)模擬,據(jù)此設(shè)計出三維立體式導(dǎo)流板。這些導(dǎo)流板能夠使熱空氣在干燥室內(nèi)形成均勻、穩(wěn)定的氣流場,確保霧滴在各個位置都能與熱空氣充分、均勻接觸,避免了局部過熱或干燥不充分的現(xiàn)象。此外,干燥室內(nèi)安裝了多個高精度溫度和濕度傳感器,配合分區(qū)控溫技術(shù),可實現(xiàn)對干燥環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控,為石墨烯干燥提供了Z適宜的條件,Z大程度地保護(hù)了石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能。
加熱系統(tǒng)是龍鑫超高速離心噴霧干燥機(jī)的又一亮點。團(tuán)隊在傳統(tǒng)熱風(fēng)加熱的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地引入微波輔助加熱和紅外加熱技術(shù)。微波能直接作用于物料內(nèi)部的水分子和極性分子,實現(xiàn)內(nèi)外部同時加熱,顯著加快干燥速度;紅外加熱則憑借其加熱速度快、熱效率高、溫度控制精準(zhǔn)的優(yōu)勢,與熱風(fēng)加熱協(xié)同工作,進(jìn)一步提升了干燥系統(tǒng)的整體性能。同時,龍鑫還積極探索利用太陽能等可再生能源作為加熱能源,在降低生產(chǎn)成本的同時,實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。
控制系統(tǒng)的升級讓龍鑫超高速離心噴霧干燥機(jī)如虎添翼。基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法,設(shè)備能夠收集和分析大量干燥過程數(shù)據(jù),自動預(yù)測Z佳干燥參數(shù),并根據(jù)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)自動調(diào)整運行參數(shù),實現(xiàn)智能化干燥過程控制。完善的故障診斷與預(yù)警系統(tǒng),通過對設(shè)備運行過程中的溫度、壓力、電流、振動等多種信號的監(jiān)測分析,能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在故障隱患并發(fā)出預(yù)警,同時為維修人員提供詳細(xì)的故障診斷建議,有效減少了停機(jī)時間,提高了生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。
在物料輸送和收集系統(tǒng)方面,龍鑫同樣進(jìn)行了精心優(yōu)化。物料輸送管道中設(shè)置的振動器和旋轉(zhuǎn)刮刀等防堵塞裝置,確保了石墨烯前驅(qū)體溶液能夠穩(wěn)定、連續(xù)地輸送到霧化器;高精度蠕動泵結(jié)合超聲波流量傳感器,實現(xiàn)了對物料輸送流量的精準(zhǔn)控制。收集系統(tǒng)采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)的高效旋風(fēng)分離器,并引入靜電收集技術(shù),大大提高了對石墨烯粉末的分離和收集效率,減少了細(xì)粉損失,提高了產(chǎn)品的純度和收集率。
龍鑫石墨烯超高速離心噴霧干燥機(jī)憑借其出色的性能,在實際應(yīng)用中取得了顯著成效。在半導(dǎo)體行業(yè),使用該設(shè)備干燥的石墨烯材料,制備出的晶體管性能大幅提升,電子遷移率顯著增加,為半導(dǎo)體芯片的高性能化發(fā)展提供了有力支持。在電池材料領(lǐng)域,應(yīng)用該設(shè)備干燥的石墨烯負(fù)極材料,加快鋰離子電池的充電速度,延長循環(huán)壽命,有效提升了電池的整體性能;在超級電容器方面,使用龍鑫干燥機(jī)干燥的石墨烯電極材料,顯著提高了超級電容器的充放電效率和功率密度。在復(fù)合材料行業(yè),經(jīng)該設(shè)備干燥的石墨烯增強(qiáng)復(fù)合材料,其力學(xué)性能得到極大改善,應(yīng)用于汽車零部件和航空航天領(lǐng)域時,有效減輕了產(chǎn)品重量,同時提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度和耐久性。
江蘇龍鑫干燥技術(shù)部在超高速離心噴霧干燥機(jī)上的技術(shù)創(chuàng)新,成功攻克了石墨烯干燥過程中的難題,為半導(dǎo)體、電池材料、超級電容器、復(fù)合材料等行業(yè)提供了高效、可靠的干燥解決方案。未來,龍鑫將繼續(xù)秉持創(chuàng)新精神,不斷提升技術(shù)水平,為更多行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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