發(fā)布時(shí)間：2021-01-15 06:13

　　隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,化工產(chǎn)品在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,同時(shí)也對(duì)化工產(chǎn)品質(zhì)量和過(guò)程自動(dòng)化提出了更高要求。高溫合成反應(yīng)爐（箱式馬弗爐和管式氣氛爐）是化工材料合成的核心設(shè)備,盡管其溫度控制已非常成熟,但有關(guān)反應(yīng)體積及壓力控制的研究卻非常罕見(jiàn)�；�于此,本論文擬構(gòu)建一個(gè)箱式馬弗爐用體積可控的反應(yīng)坩堝及重點(diǎn)設(shè)計(jì)一套管式氣氛爐用壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)。并以當(dāng)前較熱門(mén)的化工產(chǎn)品——氮摻雜三維活性石墨烯儲(chǔ)能材料作為應(yīng)用對(duì)象,對(duì)上述控制裝置進(jìn)行了全面的測(cè)試運(yùn)行。在前期文獻(xiàn)綜述中,總結(jié)了化工合成過(guò)程控制的發(fā)展現(xiàn)狀,通過(guò)自動(dòng)控制理論和技術(shù)的合理利用,化工合成的各個(gè)環(huán)節(jié)和各種參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操縱、自動(dòng)分析和自動(dòng)調(diào)節(jié)。基于STM32微處理器構(gòu)建的PID控制器既保留了簡(jiǎn)易型和穩(wěn)定性,又具有性價(jià)比高優(yōu)點(diǎn),與其他設(shè)備（如PID控制器、傳感器、執(zhí)行模塊等）聯(lián)合使用可以實(shí)現(xiàn)特定過(guò)程及功能（如液位、濕度、壓力等）的自動(dòng)化控制。通過(guò)對(duì)過(guò)程控制的系統(tǒng)、理論及技術(shù)問(wèn)題總結(jié)分析,積累了相關(guān)方法與理論,為實(shí)驗(yàn)開(kāi)展建立了有利條件。為了實(shí)現(xiàn)高溫管式氣氛爐微正壓合成,本論文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于單片機(jī)的壓力自動(dòng)控制系統(tǒng),單片機(jī)的主控芯片選用基于C... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 化工合成過(guò)程控制的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 化工自動(dòng)化控制的基本概念
        1.2.2 化工自動(dòng)化控制的應(yīng)用系統(tǒng)
            1.2.2.1 分散控制系統(tǒng)（DCS）
            1.2.2.2 可編程控制器（PLC）
            1.2.2.3 比例/積分/微分控制器（PID）
        1.2.3 化工合成的溫度控制技術(shù)
        1.2.4 化工合成的壓力控制技術(shù)
        1.2.5 化工合成的體積控制技術(shù)
    1.3 材料高溫合成可控裝置的基本介紹
        1.3.1 高溫箱式馬弗爐及控制原理
        1.3.2 高溫管式氣氛爐及控制原理
        1.3.3 高溫合成裝置的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)
    1.4 氮摻雜三維活性石墨烯的研究進(jìn)展
        1.4.1 氮摻雜三維活性石墨烯的合成方法
        1.4.2 氮摻雜三維活性石墨烯的可控技術(shù)
        1.4.3 氮摻雜三維活性石墨烯的儲(chǔ)能應(yīng)用
    1.5 選題思路和創(chuàng)新陳述
第二章 氮摻雜三維活性石墨烯納米片的制備原理和裝置設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 三維活性石墨烯納米片的制備原理
        2.2.1 過(guò)渡金屬單質(zhì)催化石墨化基本原理
        2.2.2 堿金屬氧化物催化石墨化基本原理
    2.3 三維活性石墨烯納米片的裝置設(shè)計(jì)
        2.3.1 掩埋式體積可調(diào)型反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)
        2.3.2 體積可調(diào)型反應(yīng)坩堝的自動(dòng)化控制
    2.4 氮摻雜三維活性石墨烯納米片的制備原理
        2.4.1 氮摻雜石墨烯制備原理及影響因素
        2.4.2 反應(yīng)系統(tǒng)壓力對(duì)氮摻雜結(jié)構(gòu)的影響
    2.5 氮摻雜三維活性石墨烯納米片的裝置設(shè)計(jì)
        2.5.1 管式氣氛爐壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
            2.5.1.1 壓力控制電子開(kāi)關(guān)組成
            2.5.1.2 電磁閥組成
            2.5.1.3 氣體流量計(jì)
            2.5.1.4 高溫管式氣氛爐
        2.5.2 壓力自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能調(diào)試及優(yōu)化
    2.6 小結(jié)
第三章 氮摻雜三維活性石墨烯納米片的可控制備和影響因素
    3.1 引言
    3.2 三維活性石墨烯納米片的可控制備
        3.2.1 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
        3.2.2 制備流程及技術(shù)路線
        3.2.3 過(guò)程優(yōu)化及控制參數(shù)
    3.3 體積控制對(duì)三維活性石墨烯納米片結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.1 體積控制對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.2 體積控制對(duì)形貌結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.3 體積控制對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的影響
    3.4 氮摻雜三維活性石墨烯納米片的可控制備
        3.4.1 化學(xué)試劑及儀器設(shè)備
        3.4.2 制備流程及技術(shù)路線
        3.4.3 過(guò)程優(yōu)化及控制參數(shù)
    3.5 壓力控制對(duì)氮摻雜三維活性石墨烯納米片結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.1 壓力控制對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.2 壓力控制對(duì)形貌結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.3 壓力控制對(duì)摻氮含量的影響
    3.6 小結(jié)
第四章 氮摻雜三維活性石墨烯納米片的性能檢測(cè)和儲(chǔ)能應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 體積及壓力控制最優(yōu)化石墨烯產(chǎn)品的電化學(xué)性能檢測(cè)
        4.2.1 三電極測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)建和實(shí)施
        4.2.2 體積最優(yōu)化三維活性石墨烯納米片的三電極電化學(xué)性能
        4.2.3 壓力最優(yōu)化氮摻雜三維活性石墨烯納米片的三電極電化學(xué)性能
    4.3 體積及壓力控制最優(yōu)化石墨烯產(chǎn)品的電容器儲(chǔ)能應(yīng)用
        4.3.1 紐扣超級(jí)電容器裝配和實(shí)施
        4.3.2 體積最優(yōu)化三維活性石墨烯納米片的紐扣式電容器性能
        4.3.3 壓力最優(yōu)化氮摻雜三維活性石墨烯納米片的紐扣式電容器性能
    4.4 小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見(jiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]超級(jí)電容器石墨烯基電極材料制備及電化學(xué)性能研究[D]. 詹亞利.河北大學(xué) 2017
[2]氮摻雜石墨烯電極的構(gòu)筑及其電化學(xué)性能研究[D]. 秦平.上海大學(xué) 2016
[3]氮摻雜三維多孔石墨烯修飾電極作為電化學(xué)傳感器的應(yīng)用研究[D]. 楊奇.北京理工大學(xué) 2016
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[8]一種生物柴油酯化反應(yīng)裝置設(shè)計(jì)及其控制研究[D]. 陳磊.西安電子科技大學(xué) 2013
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