實驗室
小型試驗階段是驗證新技術可行性的重要環節，它在實驗室環境中進行，對技術是否能夠成功應用具有決定性作用。中試階段則是實驗室研究與大規模生產之間的關鍵過渡，它不僅有助于優化工藝流程和提升產品質量，還為后續的工業化生產提供了必要的數據支持。然而，實驗室的建設和運營需要全面配置生產設備、檢測儀器以及科研人才，企業在此過程中常常面臨技術成熟度不足、市場需求不確定性、高額的資本投入以及較長的回報周期等挑戰，許多項目因此因沉沒成本過高而錯失啟動的最佳時機，甚至在初期階段就終止了。
實驗室配備了專業且經驗豐富的設備操作人員，確保試驗的順利進行和數據的準確性。
此外，實驗室裝備了包括研磨、干燥、燒結、混合、高溫包覆、融合改性、機械粉碎、氣流粉碎等在內的前后端成套設備，并配備了專業的制氮系統、硅烷氣體及氧化性氣體供應系統。這些設施能夠為鋰（鈉）電池正負極材料、固態電解質材料、燃料電池、半導體材料、石墨烯、碳纖維、碳納米管、稀土材料、磁性材料、催化劑、電子粉體材料、先進陶瓷、靶材等多種新材料領域提供小試和中試服務，并支持小試、中試產線的成套建設，以促進新材料技術的開發和應用。
實驗室需要以下設備：
前端設備
研磨設備：球磨機、振動磨、砂磨機等，用于將原料進行粉碎和混合，以達到所需的粒度和均勻性。
混合設備：攪拌器、捏合機、雙螺桿擠出機、V型混料機等，用于將不同材料均勻混合，形成所需的復合材料。
干燥設備：噴霧干燥器、滾筒干燥器、冷凍干燥機等，用于去除物料中的水分或其他溶劑，確保材料的干燥度和穩定性。
中端設備
燒結設備：箱式爐、氣氛爐、真空爐、箱式預碳化爐、碳化爐、石墨化爐等，用于將混合好的材料在高溫下進行燒結，形成具有一定結構和性能的材料。
高溫包覆設備：回轉爐、造粒釜，可用于在材料表面進行高溫包覆處理，以改善材料的性能，如提高導電性、耐腐蝕性等。
融合改性設備：如等離子體處理設備、化學氣相沉積（CVD）設備等，用于對材料進行表面改性或與其他材料融合，以獲得新的性能。
后端設備
機械粉碎設備：如顎式破碎機、錘式破碎機等，用于將燒結后的材料進行粗粉碎，以便進行后續的細粉碎處理。
氣流粉碎設備：如氣流磨，用于將材料進行超細粉碎，以獲得納米級或微米級的粉末材料。
篩分分級機
振動篩分機：利用振動電機和彈簧產生振動，使物料在篩面上發生離析，篩孔不易堵塞，篩分效率高，構造簡單，重量較輕，耗電少，還能篩分粘性或潮濕的物料。
電磁高頻振網篩：采用電磁激振器驅動振動臂，振動臂上裝有橡膠帽托住篩網并激振篩網，篩網采用兩端折鉤、縱向張緊安裝，物料在自重和篩面高頻振動作用下沿篩面流動、分層、透篩。
分級篩：由篩箱、振動電機、彈簧等部件組成，篩箱由篩框和編織篩網構成，篩框為金屬結構件，篩面為用圓鋼編織的方形孔篩網，具有體積小、操作方便、工作可靠等特點。
渦輪式氣流分級機
分級機由進料控制系統、分級機主機、旋風收集系統、布袋收集器及引風機等部分組成，分級產品細度一般可達5-7μm。
分級機是臥式渦輪轉子型分級機，主要分為上下兩部分。上部分用渦輪轉子分離細粉，下部分為粗粉分離倉。微細分級機這種分級機的主要特點是分級粒度范圍廣，可在3-150μm之間任意選擇。
除磁機：用于去除石墨負極材料中的磁性雜質，以提高材料的純度和電池的性能
電磁除鐵器：用于清除散狀非磁性物料中鐵件的電磁設備，通電產生的強大磁力將混雜在物料中的鐵件吸起后由卸鐵皮帶拋出，達到自動清除的目的。
干式粉料除磁機：適用于鋰電池正、負極材料生產中的除磁，采用定制化設計篩網層數、間隙，配合特殊的油路內循環冷卻+水路外循環換熱設計，確保電磁線圈冷卻均勻無死角，高密封壓模翻板閥可自動排料。
鋰電池材料除磁機：主要用于去除鋰電池材料中的磁性雜質，以提高材料的純度和電池的性能，工作原理基于磁場力的作用，當含有磁性雜質的鋰電池材料通過除磁機的磁場區域時，磁性雜質會受到磁場力的作用而被吸附在磁場區域，從而實現磁性雜質與鋰電池材料的分離。
輔助設備
制氮系統：用于提供高純度的氮氣，以滿足某些材料制備過程中對惰性氣氛的需求。
氣體供應系統：包括硅烷氣體及氧化性氣體供應系統，用于提供特定的反應氣體，以滿足不同材料制備的需求。
檢測儀器：如X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、能量色散X射線光譜儀（EDS）、熱重分析儀（TGA）、差示掃描量熱儀（DSC）等，用于對材料的結構、形貌、成分和性能進行分析和檢測。
這些設備共同構成了實驗室的設備體系，能夠滿足新材料領域從小試到中試的多種需求，為新材料技術的開發和應用提供有力支持。
石墨負極材料實驗室所需的設備清單及其用途：
前處理設備
粉碎機：用于將石墨原料進行初步的粉碎處理，以達到后續工藝所需的粒度要求。
研磨機：進一步對石墨顆粒進行細化研磨，以獲得更均勻的粒徑分布。
篩分機：將粉碎和研磨后的石墨顆粒進行篩分，分離出符合粒度要求的顆粒。
混合設備
攪拌器：用于將石墨與其他添加劑（如粘合劑、導電劑等）進行均勻混合，形成負極漿料。
涂布設備
涂布機：將混合好的負極漿料均勻涂覆在銅箔上，形成負極片。
熱處理設備
石墨化爐：用于在惰性氣氛中通過高溫處理將碳質材料轉化為石墨，是石墨負極材料生產的關鍵設備。
碳化爐：用于對涂覆后的負極片進行碳化處理，以提高其導電性和穩定性。
后處理設備
除磁機：用于去除石墨負極材料中的磁性雜質，以提高材料的純度和電池的性能。
篩分分級機：對石墨負極材料進行進一步的粒度分級，以滿足不同應用的需求。
檢測設備
X射線衍射儀（XRD）：用于分析石墨負極材料的晶體結構和相組成。
掃描電子顯微鏡（SEM）：用于觀察石墨負極材料的表面形貌和微觀結構。
比表面積測試儀：用于測定石墨負極材料的比表面積。
熱失重分析儀（TGA）：用于測定石墨負極材料在不同溫度下的熱穩定性。
電導率儀：用于測量石墨負極材料的電導率。
輔助設備
空壓站：為氣動閥及設備氣缸提供氣源。
負壓站：使生產過程中設備內部保持負壓狀態，用于氣力輸送和負壓上料。
冷卻水循環系統：用于間接冷卻造粒工序的反應釜和碳化工序。
制氮系統：為石墨化爐等設備提供高純度的氮氣，以滿足惰性氣氛的需求。
這些設備共同構成了石墨負極材料實驗室的設備體系，能夠滿足從原料處理到成品檢測的全過程需求，為石墨負極材料的研發和生產提供有力支持。
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