石墨烯遠紅外發(fā)熱在農(nóng)業(yè)上的應用
石墨烯，作為一種新型的納米材料，具有超強的力學性能和導電性能。石墨烯可以釋放出遠紅外光波進行發(fā)熱，通過遠紅外輻射的方式進行加熱，從而實現(xiàn)了高效、節(jié)能、省電的加熱方式。
與傳統(tǒng)的加熱方式相比，石墨烯遠紅外發(fā)熱有很多優(yōu)勢。首先，它的加熱效率非常高，因為它可以將電能直接轉化為遠紅外輻射能量，電熱轉化效率高達99%。其次，它的加熱速度也非?？欤驗檫h紅外輻射能夠直接作用于物體表面，從而使物體迅速升溫。另外，石墨烯遠紅外發(fā)熱制品的使用壽命也非常長，因為石墨烯具有很高的耐熱性和耐腐蝕性。
由于這些優(yōu)點，石墨烯遠紅外發(fā)熱技術已經(jīng)被廣泛應用在工業(yè)和農(nóng)業(yè)加熱烘烤中。比如，在工業(yè)領域，它可以用于電子元器件的加熱、印刷電路板的烘烤等；在農(nóng)業(yè)領域，它可以用于溫室的加熱、家禽養(yǎng)殖的保暖等。而且，由于石墨烯遠紅外發(fā)熱技術使用時不會產(chǎn)生任何有害氣體，因此也可以被視為一種環(huán)保的加熱方式。
在農(nóng)產(chǎn)品領域，目前市場上農(nóng)作物主流干燥方式為熱風干燥，其技術成熟、成本低，但是粉塵污染嚴重、能耗高且無法保證烘干品質(zhì)。為響應國家節(jié)能減排號召，提高糧食質(zhì)量，越來越多的研究人員和企業(yè)開始將目光投向遠紅外干燥技術。遠紅外干燥速率快、能耗低且能有效殺死谷物中的蟲卵和霉菌，極大提高產(chǎn)品品質(zhì)。遠紅外干燥技術的發(fā)展對促進農(nóng)業(yè)增效具有重要意義。
遠紅外谷物烘干機利用石墨烯等輻射元件發(fā)射出的遠紅外線干燥谷物。由于紅外線有一定的穿透性，谷物吸收紅外輻射后，熱量會集聚在內(nèi)部。在干燥過程中，谷物表層水分不斷蒸發(fā)，使谷物表面溫度低于內(nèi)部溫度，因而，谷物的熱擴散過程是由內(nèi)部向外部進行的；同時，谷物內(nèi)部的水分也高于外部，水分會由內(nèi)部向外部轉移。整個烘干過程中熱擴散和水分擴散的方向一致，可加速谷物干燥的完成。
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