隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展,化工產(chǎn)品在各個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,同時也對化工產(chǎn)品質(zhì)量和過程自動化提出了更高要求。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�；诖�,本論文擬構(gòu)建一個箱式馬弗爐用體積可控的反應(yīng)坩堝及重點設(shè)計一套管式氣氛爐用壓力自動控制系統(tǒng)。并以當(dāng)前較熱門的化工產(chǎn)品——氮摻雜三維活性石墨烯儲能材料作為應(yīng)用對象,對上述控制裝置進行了全面的測試運行。在前期文獻綜述中,總結(jié)了化工合成過程控制的發(fā)展現(xiàn)狀,通過自動控制理論和技術(shù)的合理利用,化工合成的各個環(huán)節(jié)和各種參數(shù)可以實現(xiàn)自動操縱、自動分析和自動調(diào)節(jié)。基于STM32微處理器構(gòu)建的PID控制器既保留了簡易型和穩(wěn)定性,又具有性價比高優(yōu)點,與其他設(shè)備（如PID控制器、傳感器、執(zhí)行模塊等）聯(lián)合使用可以實現(xiàn)特定過程及功能（如液位、濕度、壓力等）的自動化控制。通過對過程控制的系統(tǒng)、理論及技術(shù)問題總結(jié)分析,積累了相關(guān)方法與理論,為實驗開展建立了有利條件。為了實現(xiàn)高溫管式氣氛爐微正壓合成,本論文設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于單片機的壓力自動控制系統(tǒng),單片機的主控芯片選用基于C... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 化工合成過程控制的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 化工自動化控制的基本概念
        1.2.2 化工自動化控制的應(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)點及缺點
    1.4 氮摻雜三維活性石墨烯的研究進展
        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
    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
        2.3.1 掩埋式體積可調(diào)型反應(yīng)裝置的設(shè)計
        2.3.2 體積可調(diào)型反應(yīng)坩堝的自動化控制
    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
        2.5.1 管式氣氛爐壓力自動控制系統(tǒng)的設(shè)計
            2.5.1.1 壓力控制電子開關(guān)組成
            2.5.1.2 電磁閥組成
            2.5.1.3 氣體流量計
            2.5.1.4 高溫管式氣氛爐
        2.5.2 壓力自動控制系統(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 過程優(yōu)化及控制參數(shù)
    3.3 體積控制對三維活性石墨烯納米片結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.1 體積控制對晶體結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.2 體積控制對形貌結(jié)構(gòu)的影響
        3.3.3 體積控制對孔隙結(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 過程優(yōu)化及控制參數(shù)
    3.5 壓力控制對氮摻雜三維活性石墨烯納米片結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.1 壓力控制對晶體結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.2 壓力控制對形貌結(jié)構(gòu)的影響
        3.5.3 壓力控制對摻氮含量的影響
    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和儲能應(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
        4.2.1 三電極測試系統(tǒng)構(gòu)建和實施
        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)品的電容器儲能應(yīng)用
        4.3.1 紐扣超級電容器裝配和實施
        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
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會對論文的評定意見


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2978391