紫铜加热管
2017-06-06 17:50:09
紫铜加热管是以紫铜为原材料的一种管类产品，紫铜加热管在耐高温不锈钢无缝管内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分致密地填入导热性能和绝缘性能均良好的结晶氧化镁粉，这种结构不但先进，热效率高，而且发热均匀，当高温电阻丝中有电流通过时，产生的热通过结晶氧化镁粉向
金属
管表面扩散，再传递到被加热件或空气中去，达到加热的目的。目前使用比较多的有直型加热管、u型加热管、w型加热管、螺旋式加热器、法兰式加热管、异型加热器、易燃易爆加热管、重油加热器等系列产品。广泛应用于各式烘干设备（烘箱，烘道）、空气加热、浸式加热。紫铜加热管的主要材料紫铜，是铜单质，因其颜色为紫红色而得名。各种性质见铜。紫铜就是工业纯铜，其熔点为1083℃，无同素异构转变，相对密度为8.9，为镁的五倍。比普通钢还重约15%。其具有玫瑰红色，表面形成氧化膜后呈紫色，故一般称为紫铜。它是含有一定氧的铜，因而又称含氧铜。1.紫铜加热管的性质紫铜加热管的紫铜因呈紫红色而得名。它不一定是纯铜，有时还加入少量脱氧元素或其他元素,以改善材质和性能，因此也归入铜合金。中国紫铜加工材按成分可分为：普通紫铜(T1、T2、T3、T4)、无氧铜（TU1、TU2和高纯、真空无氧铜）、脱氧铜（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特种铜（砷铜、碲铜、银铜）四类。另外，紫铜有良好的焊接性，可经冷、热塑性加工制成各种半成品和成品。20世纪70年代，紫铜的
产量
超过了其他各类铜合金的总
产量
。紫铜中的微量杂质对铜的导电、导热性能有严重影响。其中钛、磷、铁、硅等显著降低电导率,而镉、锌等则影响很小。氧、硫、硒、碲等在铜中的固溶度很小,可与铜生成脆性化合物,对导电性影响不大，但能降低加工塑性。普通紫铜在含氢或一氧化碳的还原性气氛中加热时，氢或一氧化碳易与晶界的氧化亚铜(Cu2O)作用，产生高压水蒸气或二氧化碳气体，可使铜破裂。这种现象常称为铜的“氢病”。氧对铜的焊接性有害。铋或铅与铜生成低熔点共晶，使铜产生热脆；而脆性的铋呈薄膜状分布在晶界时，又使铜产生冷脆。具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。纯净的铜是紫红色的
金属
，俗称“紫铜”、“红铜”或“赤铜”。 紫铜富有延展性。象一滴水那么大小的纯铜，可拉成长达两公里的细丝，或压延成比床还大的几乎透明的箔。紫铜最可贵的性质是导电性能非常好，在所有的
金属
中仅次于银。但铜比银便宜得多，因此成了电气工业的“主角”。2紫铜加热管的用途紫铜的用途比纯铁广泛得多，每年有50%的铜被电解提纯为纯铜，用于电气工业。这里所说的紫铜，确实要非常纯，含铜达99.95%以上才行。极少量的杂质，特别是磷、砷、铝等，会大大降低铜的导电率。铜中含氧(炼铜时容易混入少量氧)对导电率影响很大，用于电气工业的铜一般都必须是无氧铜。另外，铅、锑、铋等杂质会使铜的结晶不能结合在一起，造成热脆，也会影响纯铜的加工。这种纯度很高的纯铜，一般用电解法精制：把不纯铜(即粗铜)作阳极，纯铜作阴极，以硫酸铜溶液为电解液。当电流通过后，阳极上不纯的铜逐渐熔解，纯铜便逐渐沉淀在阴极上。这样精制而得的铜;纯度可达99.99%。紫铜是比较纯净的一种铜，一般可近似认为是纯铜，导电性、塑性都较好，但强度、硬度较差一些。而紫铜加热管继承了紫铜优良的物理化学性质，成为了工业加工、加热等工业工序所必不可少的一个工业用辅助材料。紫铜加热管的
价格
也随着紫铜的
价格
波动而波动。
氧化镁在电加热管方面的应用
2019-01-04 17:20:20
镁粉主要可用于火箭冲压发动机和去除推进剂燃气中氯化氢。另外还可用作还原剂、制闪光粉、铅合金，冶金中作去硫剂、有机合成、照明剂等。镁粉与铝粉一样，受潮会产生自燃、自爆。当每公升空气中含镁粉10-25毫克，遇到火源就会爆炸。因此工厂在储放镁粉时要格外的注意，一旦生产自然爆炸后果将不堪设想。镁粉做为炼钢不可缺少的材料之一，其需求也多来自于炼钢，因此钢市的好换对镁粉价格有一定的制约作用。
镁粉分为碳酸镁、雾化球形镁粉等。而氧化镁粉作为制作电加热管的主要材料之一，对其电加热管性能好坏的影响非常大。电工级氧化镁粉是指电熔结晶氧化镁块经破碎并对不同颗粒尺寸或数目按一定比例配合，直接或改性后用于管状电热元件中作为在高温下导热的绝缘介质。
电工级氧化镁粉可分为普通型、低温防潮型、中温防潮型以及高温型。氧化镁粉在工作温度的时候，其要具有较高的导热性能，以便能迅速把热量传递到管表面上去，使电阻与管壁温度更接近。当工作温度在1100摄氏度以内时，其具有较好的绝缘性能。其必要要具有一定的颗粒度，形状一般要求为圆状。并且要求其无论在常温还是高温状态下对发热丝材料和管材都应无腐蚀现象。
因氧化镁矿石经粉碎后，颗粒的大小不同，若按一定数量的配比具有以下优点，一是能提高粉密度，减少电阻丝的温度，从而提高电热元件的寿命。二是能克服“分筛”效应，提高mgo粉的利用率。
加热管:钢,铁,铜,钛哪一种材料好?
2018-12-13 10:40:31
铜导热最好，一般场合使用；钛耐腐蚀最佳，特别场合使用；钢最廉价，资金紧张时可用。
为何石墨软石墨烯“硬”
2019-01-04 15:47:49
导读
为什么石墨那么软，而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说，其实这里涉及两个不同的概念，一个是强度，这是力学概念，一个是硬度，属于物理概念。
石墨烯的“硬”，是指强度高，衡量强度的指标是杨氏模量，根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高，可达1T帕(压强单位)，是材料里最高的，所以石墨烯是硬物质，可以说是很硬。相应的像橡胶这些，模量只有几千帕，就是软物质，很软。材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念，这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说，石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好，就是它抗断裂的能力很强，这也和它的韧性很好有关系，因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。
再说石墨的软，这是物理概念，指的是硬度。硬度的衡量，是用一种材料去破坏另一种材料，被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力，非常弱，只要用固体去划它，都能把它的片层错开，所以石墨很容易被破坏，就是说石墨很软。
为何石墨软，石墨烯“硬”？
2019-01-03 09:37:04
为什么石墨那么软，而石墨烯又表现得那么“硬”呢?浙江大学信息电子工程学院副教授林时胜介绍说，其实这里涉及两个不同的概念，一个是强度，这是力学概念，一个是硬度，属于物理概念。
石墨烯的“硬”，是指强度高，衡量强度的指标是杨氏模量，根据杨氏模量的高低可以把物质分为硬物质和软物质。石墨烯的模量非常高，可达1T帕(压强单位)，是材料里最高的，所以石墨烯是硬物质，可以说是很硬。相应的像橡胶这些，模量只有几千帕，就是软物质，很软。
材料力学上有刚度、强度、韧度、硬度等不同物理概念，这与我们通常讲的硬与软有区别。从通俗意义上说，石墨烯的“硬”指的是石墨烯的强度很好，就是它抗断裂的能力很强，这也和它的韧性很好有关系，因为容易延展而不断裂。模量就是代表了材料能被拉伸的容易程度。
再说石墨的软，这是物理概念，指的是硬度。硬度的衡量，是用一种材料去破坏另一种材料，被破坏的硬度就小。石墨的片层之间是范德华力，非常弱，只要用固体去划它，都能把它的片层错开，所以石墨很容易被破坏，就是说石墨很软。
漫画简介石墨烯！
2019-03-08 09:05:26
石墨烯被称为“黑金”，又被称为“新材料之王”，是现在发现的最薄、强度最大、导电导热功能最强的一种新式纳米材料，极有或许掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革新。
石墨烯的制备上，多晶薄膜有望未来1-2年内完成产业化使用，单晶石墨烯工业组成办法仍未找到，因而间隔产业化还很悠远。低成本的使用氧化还原法出产石墨烯粉体，一起可以使用CVD法出产出层数可控、大面积的石墨烯薄膜是未来研究要点，也是推进职业开展的要害点。而在使用层面，未来被看好的范畴是锂离子电池、柔性显现、太阳能电池和超级电容器。
石墨烯真神奇
2019-03-07 10:03:00
近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展，有望在不久的将来构成石墨烯工业。
日前，在深圳举行的第十九届我国世界高新技能效果交易会上，石墨烯作为独具特色的新材料再次引起人们的重视，成为这个国内最大规划、最具影响力的科技展会上一个耀眼的“明星”。石墨烯到底有哪些奇特之处，能为人们带来什么惊喜?记者采访了相关专家。
人类正行进在以硅为首要物质载体的信息年代，下一个量子年代，石墨烯很或许锋芒毕露
和金刚石相同，石墨是碳元素的一种存在方式。风趣的是，因为原子结构不同，金刚石是地球上自然界最坚固的东西，石墨则成了最软的矿藏之一，常做成石墨棒和铅笔芯。
科学家介绍说，石墨烯是从石墨材料中剥离出来，只由一层碳原子构成、按蜂窝状六边形摆放的平面晶体。浅显地讲，石墨烯就是单层石墨。一块厚1毫米的石墨大约包括300万层石墨烯;铅笔在纸上悄悄划过，留下的痕迹就或许是好多层石墨烯。
这种只要一个原子厚度的二维材料，一向被以为是假定性的结构，无法独自安稳存在。直至2004年，两位英国科学家成功地从石墨中别离出石墨烯，证明了其可以独自存在，并因而一起获得2010年诺贝尔物理学奖。
据我国电科55所所长、微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室主任高涛博士介绍，石墨烯共同的结构让它具有更导电、更传热、更坚固、更透光等优异的电学、热学、力学、光学等方面的功能。轻浮、强韧、导电、导热……石墨烯这些特性赋予人们许多幻想空间。
石墨烯的特色首先是薄，可谓现在世界上最薄的材料，只要一个原子那么厚，约0.3纳米，是一张A4纸厚度的十万分之一、一根头发丝的五十万分之一。与此一起，石墨烯比金刚石更硬，透光率高达97.7%，是世界上最坚固又最薄的纳米材料。
一起，它又能导电。石墨烯的电子运转速度达1000千米/秒，是光速的1/300，十分合适制造下一代超高频电子器材。石墨烯仍是传导热量的高手，比最能导热的银还要强10倍。
石墨烯的特性，也体现得很“好玩”。比方当一滴水在石墨烯表面翻滚时，石墨烯能敏锐地“察觉”到纤细的运动，并发生继续的电流。这种特性给科学家供给了一种新思路——从水的活动中获取电能。比方，在雨天可以用涂有石墨烯的雨伞进行发电，或许可以做成活络的传感器材等。
“人类阅历了石器、陶器、铜器、铁器年代，正行进在以硅为首要物质载体的信息年代;而下一个量子年代哪种材料将锋芒毕露呢?很或许是石墨烯。”浙江大学高分子科学与工程学系教授高明说。
未来电动轿车运用石墨烯电池，花两三分钟就或许把电充溢
因为石墨烯的奇特功能，加上制备简洁、研讨视角多维，其运用潜力巨大、适用职业广大，成为抢眼的材料“新星”一点不古怪。石墨烯从发现到现在仅10余年的时刻，已获得了许多令人震慑的研讨效果，称得上是人类历史上从发现到运用最快的材料。
高明说，从材料化学视点看，石墨烯会带来资源、环境、化工、材料、动力、传感、交通机械、光电信息、健康智能、航空航天等范畴的改动或革新。我国石墨矿储量丰厚，约占全世界的75%，其高效开发将引起碳资源及我国大资源战略的新定位、新考虑、新规划。
石墨烯的工业化出产则将促进化工、机械、智造、自控等职业的技能前进。石墨烯的增加可以发生多功能复合材料，用来制造高功能电池、电容器。石墨烯传感器可以在生物检测、光电勘探方面大显神通，石墨烯及其它二维材料的异质叠合材料可制造高功能晶体管。
可以说，石墨烯技能将对咱们的吃、穿、住、行、用、玩都发生影响。石墨烯复合膜阻氧阻水功能好，可前进食物保质期;石墨烯纤维可制成发热服饰和医疗保健用品;石墨烯电热膜电热转化效率高，可逐渐替代暖气供热;石墨烯系列材料可用于轿车、火车等交通工具，石墨烯导热膜可用于手机高效散热……
石墨烯另一个被寄予厚望的运用范畴是电能贮存。它的优势在于充电速度快，并且可以重复运用几万次。但现在石墨烯存储的电量不如电池多，还无法存储足够多的电能。未来，跟着充电设备的日益完善和相关技能的前进，电动轿车运用石墨烯电池，花两三分钟就或许把电充溢。
我国电科55所微波毫米波单片集成和模块电路要点试验室副主任孔月婵博士介绍说，石墨烯的电子运转速度是硅的十倍，由石墨烯制造的高频器材理论上作业频率可以到达硅的十倍乃至上百倍。石墨烯引发的技能很或许从人们常见的小小芯片开端。
此外，科研人员已完结柔性衬底晶体管的研发，正在测验柔性通讯电路的研发。未来不管是可以折叠的显现屏幕，仍是可以植入人体的可穿戴设备，都或许靠这样的石墨烯器材来完成。
高涛以为，即便在试验室条件下，石墨烯的奇特功能仍然没有彻底释放出来。因为技能层面还存在着不少应战，真实大面积运用还有很长的路要走。但经过加强需求和研讨的结合，不断在石墨烯材料的制备和器材研发方面获得重要打破，发明更多更新更具颠覆性的运用，石墨烯这种新一代战略性新式材料将会极大改动人们的生发日子。
国内石墨烯研讨与国外底子同步，有望在不久的将来构成石墨烯工业
石墨烯一向是世界上的研讨热门，并在不断升温。近几年来，全球石墨烯相关的论文和发明专利简直呈指数式增加，不只各类优异的物理化学功能被猜测、证明，并且由此生宣布许多详细的研讨方向。
据了解，许多国家正在抢夺石墨烯技能的制高点。欧盟石墨烯旗舰方案以石墨烯传感为首要研讨方向，美国正在测验使用石墨烯完成通讯的柔性化并获得了明显的效果，韩国继续支撑石墨烯柔性显现的研讨并制备出了演示产品。
高涛说，整体来讲，世界上石墨烯各项优异功能正逐渐从试验室研讨向产品运用过渡，一起一些潜在的功能或运用还在不断被开掘。但这个工程化是一个长时间而困难的进程，给我国完成赶超世界水平、占据技能制高点带来了绝好的机会。
高明以为，现在国内石墨烯研讨与国外底子同步，一些方面有原创和引领性效果。国内研讨侧重化学和材料，国外更偏机理和器材。国内石墨烯的研讨在理论研讨方面可说是已完成与世界先进水平“并跑”，论文、专利不管数量仍是质量都具有很强的世界竞争力。到2016年3月，我国石墨烯的专利总数占全世界的56%。与此一起，国家赞助了很多有关石墨烯的基础研讨项目，开始构成了政府、科研机构和厂商协同立异的产学研协作对接机制。
例如，清华大学开宣布米级石墨烯单晶薄膜的快速制备技能;我国电科55所研宣布了世界上最快的柔性石墨烯晶体管;浙江大学纳米高分子团队则经过近十年研讨，开宣布了石墨烯纤维、石墨烯接连拼装膜、石墨烯超轻气凝胶及石墨烯无纺布等。
受访专家指出，各个方向不断呈现令人惊喜的研讨效果，让人们对石墨烯的未来充溢等待。但整体来讲，石墨烯技能成熟度还比较低。关于石墨烯的开展，其限制要素或许说难点，首要在材料制备技能、全新规划理念和二维控制技能等方面。其间，高品质、大批量的石墨烯质料问题暂时没有底子处理，还需要进行很多技能攻关。有些技能如单层氧化石墨烯、石墨烯单晶等在试验室制备成功了，但完成工程化、接连性、低成本、高效安稳制备还有较长的路要走。只要真实高品质的石墨烯量产了，颠覆性运用才会呈现。
不过科学家们也比较达观，近两年石墨烯的可控低成本制备技能已获得了打破性开展，有望在不久的将来构成石墨烯工业。
铝挤压筒智能高效长寿命直插式金属加热管的研发与应用
2019-01-08 13:40:03
摘要：挤压筒的加热及在挤压过程中的温度控制对产品质量、生产效率、工具使用寿命、生产成本以及能耗和环保等均有重大意义，本文在分析了传统的挤压筒加热系统及温控装置的弊端之后，介绍了新型的铝挤压筒智能高效长寿命直插式金属加热管的研制与应用情况。
关键词:铝挤压筒加热系统直插式金属加热管智能控温装置高效长寿命节能环保研发与应用
1、立项的研制的重大意义
1.1挤压筒温度控制在铝挤压过程中的重要作用
铝及铝合金在挤压前，挤压工具特别是挤压筒的预热及挤压过程中的温度控制直接影响挤压产品的质量、生产效率。挤压工具的使用寿命和生产成本的高低以及能耗和劳动生产环境。如果能有效精 确地控制挤压筒的梯度加热，实现等温挤压，则对铝挤压过程提高产品质量，节省操作时间，提高生产效益和节能减时等具有更加重大的意义。
1.2传统的挤压筒加热与温度控制存在的重大问题
铝挤压筒的预加热方式很多，其中常见的使用方法是采用在挤压筒外壳加“C”型电阻丝进行加热或用环形（哈佛）式回热管环抱在挤压筒内胆与外胆之间，利用电能产生热能，来保持挤压过程所需的温度，传统加热方式的主要弊端是加热效率低，加热时间长，能耗大，加热管使用寿命短，而且加热不均，易产生应力集中，损伤挤压筒，控温效果差，不能形成挤梯度加热与实现等温挤压，不能保证产品质量，有时还会严重产生鸣声，恶化环境，出现事故，生产和安装也比较麻烦。并且安装和检修影响环境。由此可见，传统的挤压筒加热方式已成为高速发展铝挤压生产和技术的障碍，必须另辟新径研发新一代先进的挤压筒加热与温控系统以满足铝挤压高速发展的需求。针对上述问题，XX公司引入智能化零部件管理系统与SolindWorks、ERP集成，建立了10万个以上3D模型数据库。拿到客户新图就开始匹配搜索，提高了产品评审科学性、加快了模具开发效率，实现了产品评审、模具开发、模具报废数据智能化管理。
1.3立项的过程与研制成果应用的重大意义
张家港市东航电热电器厂，是研制各种金属管状电热元件产品的制造者，也是国内外铜、铝挤压筒加热系统的主要供应商。长期的生产与使用经验对传统挤压筒加热方式的弊端及其产生的原因有了深刻的认识，根据国外的发展趋势和国内用户的迫切要求，响应国家“十二五”节能减排的号召，公司董事长兼总经理为首成立了研究攻关小组，于2005年立项研制并开发新一代挤压筒加热与智能高效节能直插式加热管系统，以产、学、研、用等形式，组 织国内有关学者和专家开展了小试、中试、大试到产业化的漫长的艰苦卓越的研究试验与试制工作，经过了十多年的努力，终于首创了我国第 一套铝挤压筒智能高效长寿命节能直插式金属加热管系统，并产业化推广应用到国内外上千台铝挤压机生产线上，为我国乃至世界挤压机生产技术的发展做出了贡献。
2、主要研制内容及关键技术难点的解决方案
2.1项目的目标是针对传统方式的弊端研制出新一代铝挤压筒智能高效长寿命节能直插式金属加热管及温控系统，主要任务指标是：
（1）节能；与传统加热相比节能30%以上。
（2）高效；加热速度快，与传统加热方式相比，从室温加热到500℃，可缩短一半以上时间。
（3）长寿命；与其他加热方式相比，加热管使用寿命可延长3-5倍，可达2年以上。
（4）智能温控；可分区分段加热，形成梯度加热，实现等温挤压，提高产品质量。
2.2主要研制内容及关键技术难点解决方案
（1）开发或改造一套新型的挤压筒加热系统，结构设计与尺寸及热传导计算是难点，解决方法是根据节能、高效和智能温控的要求，新设计制造或将现有的挤压筒加热系统进行改造。为了节约成本，节省能源和时间，较好利用现有的设备按要求进行改造。见图1：
图1、现有挤压筒加热系统改造成新型高效节能型加热系统(1）现有旧挤压筒；
（2）金加工挖槽；
（3）钻深孔(直插加热管）；
（4）安装直插式加热管；
（5）改造好新型挤压筒加热装置。
尺寸设计根据挤压筒的大小和热传递方式以及有关要求进行设计计算，确定优佳电功率和直插加热管的热负荷与布置位置。
（2）新型直插式长寿命节能金属加热管的研制
新型直插式金属电加热管的结构材料选择和尺寸设计是保证新一代加热管高效长寿命节能及成本的关键技术，材料选择及制作工艺又是关键中的关键，既要保证耐热又要快速传热，防烧损、防绝缘击穿、不变形、长寿命、又要物美价廉便于加工制作，经过上千次的试验对比，汇同全国的相关学者专家的研究成果，并参考了国外的有关资料，终于研制成功了一种特殊的不锈钢材料，达到了长寿命，高效节能的目的。
经过严密的理论计算和很多次的对比试验，结合用户使用的要求，设计生产了符合研制要求的高效长寿命易安装检修又降成本的直插式金属加热管，其结构形式和尺寸见图2。
图2新型直插式金属加热管的结构与尺寸示意图（3）智能铝挤压机温控装置的研发与操作
智能铝挤压温控，即是在铝材挤压过程中均匀精 确的控制温度，形成梯度加热，实现等温挤压，确保产品质量和提高生产效率，是本项目的关键技术之一,通过研发一种智能铝挤压过程的精密温控装置来实现，该温控装置能适用于8MN-150MN铝材挤压筒，是专业铝材挤压产生的温控系统，温度可分多区（2-4区）进行智能调节控制。根据不同的铝型材合金 牌号各挤压温度参数设定后，可达到400-700℃的自动整定梯度加温，减少了挤压冷热应变力的变化，延长了挤压筒及电加热管的使用寿命。本装置与直插式“波德”牌电热管组合成一个完整的智能加热系统，能提高节电效率，减少了更换电加热管的工作量，提高了生产效率和产品质量的目的，与传统的加热系统相比，节省了25%——38%耗电能，实现了节能降本，提高生产效率和产品质量的目的。其装置形式如图3。
图3智能二区温控装置该装置的主要组成及工作性能与操作步骤如下。
装置由电脑触摸控制屏与PLC组成对加热系统的智能逻辑控制，另外还有智能数字电力调整器，温度自动整定，温度场控制精度±1%。自动记录温度，在线修改各参数，观察加热系统的在线工作状况。挤压筒升温梯度控制，闭环等温挤压，使挤压模不会超载并大大提高生产率及产品质量。控温操作步骤如下：
1）送上电源，电源指示灯亮，各仪表均有指示，见图3。
2）登入电脑控制屏，显示用户名“USER”，点密码，输入密码“****”点击确定，点击进入系统。
3）进入系统后，点开关设置，分别点“1＃、2＃，运行”，运行后1#、2#加热指示灯亮。
4）点“运行”系统开始按程序运行。
5）当正常生产结束后，需要保温。点保温后，系统一直开始保温到下次生产时，再点“恢复加温”。
6）修改程序，在用户名输入“admin”密码“123”，就可以修改设定参数。
7）可查询历史记录数据和故障数据。
8）关机。选点“停止”“否、是”，点“是”加温停止，再点开关设置上的“停止”，系统停止运行，切断电源。
3、取得的主要成果及其先进性、创新性分析
3.1研发（改造）成功一套新型的铝挤压筒高效节能直插式加热与温控系统，彻底改变通常的“C”型电阻丝(从挤压筒外层往内层进行传递加热，时间长，效率低，热损大。）加热或原旧环形（哈佛式）加热管环抱在内层与外层之间，利用电能产生热能并保温的低效率高能耗的传统方法。为了节约资源，节省成本和时间，可用原有挤压筒进行改造，见图4.
新研制开发（改造）的挤压筒加热与温控系统在国内属首创，已批准申报三个发明专利，二个实用专利。其具有以下特点：
表1、挤压筒加热方式改变前后电耗变化情况对比图410MN铝挤压筒新型加热与温控系统示意图a-改造前 b-改造后
（1）由于新型加热管分布均匀合理，直接加热内胆，热量损失小，在铝合金型材挤压中与传统相比可省电30%以上，较高节电能可达40%左右，表1为在10MN铝挤压机1#挤压筒上生产铝型材时加热方式改变前后的电耗情况对比。由表可知；产量越高单吨耗电值越小，如9吨/天时，值为13KWH/T，产量降低时单吨耗电值越大，如5——6T/天时，其值为21KWH/T，但总的来说加热方式改变后，电耗可节约30%以上，高可达41.75%
（2）加热器分布均匀合理，温度控制精 确，电功率较低（能耗小）挤压筒和模具不易超温，冷热压力减少，使其使用寿命大大提高（提高20%——30%左右）。
（3）由于热效率的提高，挤压筒的升温速度也大提高，如10MN1#挤压筒从20℃升到450℃的时间邮改变前的7小时缩短到4小时，不仅提高了生产效率，而且达到了明显的节能环保效果。
（4）直插式加热方法适用于6——150MN的所有挤压机，而且操作简便，便于安装和检修，可利用原来的挤压筒进行改造，可大大节约成本和时间。
（5）新型的直插式加热管加热方式，便于分区分段精密控制温度，形成梯度加热，实现等温挤压，大大提高产品质量。
3.2首创“波德”牌直棒式加热管，创新了铝挤压筒的加热方式和温控系统。
攻关小组经十余年上千次的试验，于2011年首创国内铝挤压筒高效长寿命节能“波德”牌直棒式金属加热管及其系列产品。见图5。
“波德”牌直棒式加热管及其系列产品与智能温控装置属国内首创，东航电热电器有掌握核心科技，拥有自主知识产权，已获国家三项发明专利，二项实用专利，专利授权号
。
《波德》牌直插式金属加热管及其系列产品（见图6，图7）具有以下优异特性：
图5 100MN挤压筒“波德牌”插入式电热管示意图图6“波德牌”插入式电热管系列产品型号标示图图7“波德”牌插入式电热管系列产品示意图（1）由于选用新型的特殊薄壁不锈钢管，具有导热性优良，耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能。所以插入式电热管的使用寿命比传统的环形（哈佛式）加热管高2——3倍，可达2年以上。
（2）直插式加热管采用管状设计，选择特殊的薄壁不锈钢管，与经过改造的新型挤压筒加热系统相配合，直接插入挤压筒外层的纵向开孔中，分布均匀，保温效果好，热效率高，在同等条件下（如加热到450℃）时比传统的加热管可节电30%以上，高达40%左右。见表1。
（3）直插式加热管由于热效率高，分布均匀，可用做低功率加热，可降低挤压筒和模具冷热应力，提高挤压筒和模具的使用寿命。
（4）“波德”牌直插式加热器与新型的经过改造的挤压筒加热系统配合使用，由于分布均匀，热效率高，可大大提高挤压筒升温速度，缩短加热时间，提高生产效率。如在8.8MN挤压机的挤压筒加热时，从170℃加热到450℃，用传统的电热管（32KW）加热时间为210分钟，而改成直插式电热管（15支*1.3KW/支，共19.5KW）加热时间仅为90分钟。
（5）“波德”牌直插式电加热管和新开发的挤压筒加热与控温系统配合使用，由于分布均匀合理，控制效果好，可实现均匀精密控温，通过分区、分段控制，可形成梯度加热，实现等温挤压，大大提高挤压产品的质量和生产效率。
（6）挤压筒分区分段按程序进梯度升温，实现等温挤压，梯度升温见图8。梯度升温表。
铝挤压运行开始之前，使挤压筒在适当的状态下升温保温，一旦挤压筒从冷却状态一下子突然升温的话由于挤压筒内套和外周的温度差可能导致热嵌松动。挤压筒自身也可能产
表2国内外产品质量检测指标对比生巨大残留应力，由此挤压运行中会出现内胆脱离或挤压筒产生裂缝等问题，为了规避此类问题的发生，挤压筒各区域根据程序独立自动地对挤压筒进行梯度升温，
图8为100MNΦ480MM铝挤压筒的梯度加热升温曲线图（7）“波德”直插式加热管选材物美价廉，加工容易，安装与检修简便，热效率高加热时间短，生产效率高，使用寿命长，所以成本大大降低，而且节能环保。
目前，在6.3MN——150MN铝挤压机的挤压筒上加热时已取得了明显的经济效益与社会效益。
3.3自主研发新型的智能铝型材热挤压专业控温系统，与新型的经过改造的挤压筒加热系统相配合，可形成梯度加热，实现等温挤压，大大提高挤压制品的质量和生产效率，降低生产成本。
新型的智能温控系统内PLC电脑触摸屏，智能控制器，智能电力调整，SCR-M3，SCR-M2直插式加热棒等组成，对一区、二区、三区、四区温度的闭环温度控制，实时记录和监控在线运行的工况的温度和加热电流的动态值。
新型智能热挤压温控系统，采用了挤压筒升温梯度控制，闭环等温挤压的智能控制。使挤压生产率可提高10%左右，成材率将提高2%——3%，挤压型材的质量更加均匀，挤压模不会超载，对于挤压硬质合金等，其尺寸精度可得到时更加精 确，并能延长加热元件的使用寿命。
4、结论
（1）直插式加热系统与控温装置与传统加热方式相比，高效加热速度快，从室温加热到450℃可缩短一半时间，节能30%以上。
（2）直插棒寿命长与其它相比加热管使用寿命可延长3——5倍，可达2年以上，维修方便，可在线维修，降低维修的工作量，提高产量。
（3）智能温控，可分区，分段加热，形成梯度加温，实现等温挤压提高了2%——3%的成品率，提高了挤压速度10%——20%，大大节约生产成本，提高产品质量和效益。
（4）具有明显经济效益和社会效益，值得大力推广应用。
作者：季法生1 许建平1 季五官1 刘静安2
1. 张家港市东航电热电器厂（江苏215600）
2. 西南铝业有限公司（重庆401326）
石墨烯基础科研现状
2019-01-04 09:45:43
石墨烯从其诞生至今不过10年光景。2004年为石墨烯科学研究的萌芽阶段，随后即进入快速成长阶段;从2008年开始，尤其是在2010年石墨烯发明者获得了诺贝尔奖之后，关于石墨烯的基础科研工作开展得如火如荼。
下文从专利分布、研究机构分布、研究领域分布和主要研究成果等方面梳理目前石墨烯的基础科研动向。
一、专利分布
目前全球共有超过200个机构和1000多名研究人员从事石墨烯技术的开发和研究，其中包括三星、IBM等科技巨头。我们通过最近几年的专利申请情况对目前石墨烯的研究进展进行概览。从专利申请总量来看，2010年以来全球石墨烯专利申请总量呈爆发式增长;2012年全球石墨烯专利申请量已经达到3500个，可见目前全球范围内正在掀起石墨烯研究与开发的高潮。
从石墨烯专利申请国别分布来看，2013年全球石墨烯专利申请量最大的是中国，其次为美国、韩国和日本。在石墨烯相关论文方面，欧盟排名第一，2013年共发表了7800篇论文;就国别而论，依然是中国排名第一，共发表了6649篇论文。
总体而言，目前中国已经处在石墨烯研究的前沿阵地;但是，从研究深度和创新性而言，非常核心的技术和创新性技术中国仍未掌握。二、研究机构分布
从事石墨烯研究的机构比较广泛，包括学术研究机构、企业、个人和政府层面。比较普遍的研究模式是学术研究机构与企业的合作，例如韩国三星与韩国成均馆大学合作对石墨烯的制备基础方法和应用开展研究。
从研究机构专利数量口径看，在前十名中，有4家机构来自韩国，4家来自中国，2家来自美国。并且，6家机构都是科研院所或独立科研机构，4家为企业。其中，专利数量最多的是韩国三星电子，其专利申请数量为210个，占全球总量的7.3%，其研究范围涵盖了石墨烯制备方法和在显示屏、锂电池领域的应用;其次为韩国成均馆大学、浙江大学、IBM、清华大学等。三、研究领域分布
从石墨烯研究领域分布看，全球研究热点主要在材料的导电性、导热性、石墨烯的制备研究、纳米材料研究等。
中国石墨烯研究热点主要分布石墨烯纳米复合材料、石墨烯制备、石墨烯电极等方向。我们统计了前20位主要研究机构的重点研究领域，发现研究热点分布于：(1)复合材料;(2)碳纳米管;(3)电容器;(4)传感器;(5)晶体管;(6)透明电极;(7)锂电池;(8)燃料电池。上述研究大多属于石墨烯应用，而关于石墨烯的制备改进工艺或者大规模量产石墨烯的基础研究非常少。
四、最新研究成果
在石墨烯制备方面，最新的研究成果是在生成单晶石墨烯的方法上，目前有两种方法已经能获得直径约为1mm的单晶石墨烯和直径为25px的单晶石墨烯，但是这两种方法各有优劣。
在石墨烯应用方面，最新的研究成果包括把作为光敏元件(PD)的光增益提高到了原来的约1000倍、提高柔性湿度传感器的响应时间等。在锂电池、半导体、传感器、无线通讯、电容器、电子元件、海水淡化等多个领域都有重大突破。
在众多最新研究成果中，属于中国研究机构的成果依然稀少，印证了前文中我们提到的，虽然中国在专利申请和论文发表方面在国际领先，但是在真正的研究前沿方面距离美国、日本和韩国等国家仍有一定差距。
石墨烯在水性涂料中应用
2019-03-07 09:03:45
水性涂料是国家发起开展的环境友好型涂料，但某些功用尚不及相应的溶剂型涂料，影响其开展。石墨烯具有共同功用，可改善水性涂料功用，促进其开展，给涂料作业者带来新的等待。石墨烯在涂猜中运用首先是改性溶剂型涂料，但用于改性水性涂料也有显着开展。改性办法可用共混法复合改性，也可用原位聚合和溶胶-凝胶技能复合法改性，还可用偶联剂润饰，一同实施不同的功用改性。
1 用钛酸酯偶联剂润饰水涣散改性石墨烯
按通用办法将石墨制成氧化石墨烯，向氧化石墨烯涣散液内分别参加钛酸酯和，在水浴加热法下发作反响，使氧化石墨烯复原并一同嫁接上钛酸酯偶联剂分子。将取得的混合液进行后处理和真空枯燥，得到粉末状改性石墨烯。
因为钛酸酯偶联剂对氧化石墨烯进行了表面润饰，不再发生聚会，故石墨烯水涣散体稳定性高，可长期储存，合适用于复合材料及涂层材料的制备。制备工艺简洁，出产效率高，出产进程和产品均能契合环保要求。
2 石墨烯与基体树脂共混复合水性涂料
2.1 水性导电涂料
石墨烯/聚酯树脂复合水性导电涂料。用Hummers法制备氧化石墨烯，经两步化学复原法得到有机分子润饰的石墨烯水溶液，参加聚酯、助剂和交联剂、催化剂，经液态共混，制备得到水性导墨烯涂料。该涂料具有高导电功用和力学功用，可运用于电磁屏蔽、抗静电、防腐、散热、耐磨及电子线路等范畴，具有广泛的运用价值。
2.2 石墨烯改性水性环氧树脂耐磨玻璃涂料
石墨烯改性的耐磨水性玻璃涂料由两组分组成，榜首组分为基体成膜物，第二组分为固化剂。其间榜首组分包含改性环氧树脂20%～40%、助剂0.5%～7%、氧化石墨烯0.1%～5%、偶联剂1%～2%，其他为水(均为质量分数);第二组分是胺类固化剂。在运用前将两组分混合，其间第二组分占混合物质量分数的3%～30%。该涂料具有硬度高、耐磨性好、与玻璃基底亲和力与附着力强、耐水、耐乙醇性好，且契合环保要求。别的制备办法简洁，具有重要的商业化运用价值。
2.3 石墨烯改性酸酯聚合物水泥防水涂料
用Hummers法制备的氧化石墨烯参加酸酯类聚合物乳液中，参加选用的助剂，按份额参加水泥，拌和涣散，制成氧化石墨烯改性的聚合物水泥防水涂料。该涂料显着增加了酸酯类聚合物乳液成膜的抗拉强度;进步了耐水性;此外，氧化石墨烯丰厚的含氧官能团能够调理水泥水化产品晶体的成长，进步其抗拉强度和耐性。故氧化石墨烯改性的聚合物水泥防水涂料具有杰出的耐久性、抗渗性以及物理力学功用，运用远景宽广。
2.4 石墨烯改性聚酯树脂复合水性涂料
2.4.1 石墨烯/水性聚酯纳米复合乳液
将真空脱水的聚醚多元醇(N210)和TDI反响制得聚酯预聚体，参加二羟甲基引进亲水羧基，加中和盐基化，参加氧化石墨烯水溶液、去离子水和乙二胺进行乳化反响，减压蒸馏出后，滴加维生素C溶液进行原位复原反响，得到石墨烯/水性聚酯纳米复合乳胶树脂。该乳胶树脂可运用于静电防护、防腐涂层、建筑涂料等范畴，本发明工艺简洁、环保、合适大规模出产。
2.4.2 石墨烯/TiO2复合材料改性水性聚酯抗菌涂料
纳米TiO2作为光催化纳米材料的一种，有抗菌灭菌效果，但它关于可见光吸收率较低，纳米粒子趋向于集合，大大降低了其灭菌效果。在含纳米TiO2抗菌涂猜中，引进5%以下的石墨烯，显着进步涂料对可见光吸收率，并加强纳米TiO2的光催化活性和抗菌、灭菌才能，使改性后的水性聚酯在抗菌灭菌归纳功用方面有很大进步。而且具有杰出的表面功用、耐水性和力学功用。
3 石墨烯/聚酯原位聚合的水性导电涂料
石墨烯比较传统的碳系导电填料(炭黑、石墨、碳纳米管、碳纤维等)具有愈加优异的导电性及机械功用。
用二元胺对氧化石墨烯进行基化改性，后用化学复原康复石墨烯的共导电系统，使用石墨烯表面的—NH与—NCO封端的水性聚酯原位聚合，制得含石墨烯的水性聚酯导电涂料。
该导电涂料具有防辐射、抗静电、防腐蚀、耐磨等特性，可用于高分子材料、金属材料、纺织材料表面等方面。
4 用溶胶-凝胶技能制备改性石墨烯/水性聚酯纳米复合涂料
中国科技大学Xin Wang等于2012年在《Surface& CoatingsTechnology》上宣布了他们的研讨论文：用溶胶-凝胶技能制备改性石墨烯/水性聚酯复合纳米涂料，分3部分：
(1)硅烷改性石墨烯纳米薄膜制备。用Hummers法制备氧化石墨烯(GO)，然后对GO水涣散体用化学复原成GNS，再用DCC(N,N'-二环己基碳化二亚胺)和3-基丙基三乙氧基硅烷(APTES)功用改性，用超声波涣散1h，在70 ℃下拌和反响24 h，经后处理得到APTES功用改性的石墨烯纳米膜f-GNS。
(2)硅烷APTES封端的水性聚酯(WPU)制备。用异佛尔酮二异酸酯(IPDI)、聚氧化丙二醇、一缩二乙二醇和三羟甲基混合多元醇组成PU预聚物，再和二羟甲基反响，然后加APTES反响，得到APTES封端的水性聚酯(WPU)，产率86.3%，数均分子量28600(GPC测定)。
(3)溶胶-凝胶技能制备f-GNS/WPU纳米复合涂料。凭借超声波将f-GNS粉末涣散在去离子水中制成悬浮液，将APTES封端的WPU参加其间一同混合，用调理pH值，制成f-GNS/WPU纳米复合涂料。
用1H-NMR、FTIR、XPS、GPC、AFM、HRTEM等表征了GO、f-GNS的结构，根本验证了图1所示的分子结构式与反响进程，及f-GNS/WPU纳米复合涂料产品结构和组成。纳米复合物中的T1、T2和T3代表了单、二和三替代的硅烷键合，证真实APTES封端的WPU和f-GNS相邻的硅氧烷分子之间缩聚反响，构成共价键。
5 结 语
5.1 石墨烯具有共同功用，研制热潮在全球突起
石墨烯是当今世界发现的“至薄”的晶体材料，厚度只要1个碳原子，也是“至坚”材料之一，并具有高导电性、高导热性。猜测在航空航天、世界勘探、海洋开发、国防工业、国民经济各方面具有不可估量的运用远景，研讨热潮在全球突起，国内也起步不俗，开展较快。
5.2 石墨烯在改性涂料功用方面展现了新的远景
对石墨烯在导电、防腐、阻燃、导热和高强度等功用涂猜中都具有十分诱人的潜在远景。
石墨烯与各种涂料树脂经过物理共混、原位聚合和溶胶-凝胶技能等法复合;或用偶联剂润饰，或选用原位聚合等工艺。这些工艺在改性水性涂猜中均证明可行，且功用改善显着。水性涂料经石墨烯改性，其功用有望“更上一层楼”，其进一步开展可期。
5.3 石墨烯改性涂料研制脚步初迈，要正确促进石墨烯出产及运用的开发热潮继续升温，但应镇定对待。
对出产厂商而言，石墨烯出产技能是否到达世界最先进，是否契合清洁文明出产工艺要求，本钱是否合理，有许多技能作业要做。石墨烯在涂猜中的运用，国内有不少研讨作业和专利宣布，开展势头较好，但不能说“已入胜境”。石墨烯和涂料树脂复合办法、助剂挑选、功用性改善，研制的空间都很大。国内宣布石墨烯改性水性涂料的作业和专利多是实验室效果，要到达有用并产业化，要更多投入，有许多研制作业要做。
石墨烯加热生产厂家
