石墨烯遠(yuǎn)紅外發(fā)熱在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
石墨烯，作為一種新型的納米材料，具有超強(qiáng)的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能。石墨烯可以釋放出遠(yuǎn)紅外光波進(jìn)行發(fā)熱，通過遠(yuǎn)紅外輻射的方式進(jìn)行加熱，從而實(shí)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(yuǎn)紅外發(fā)熱有很多優(yōu)勢。首先，它的加熱效率非常高，因?yàn)樗梢詫㈦娔苤苯愚D(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外輻射能量，電熱轉(zhuǎn)化效率高達(dá)99%。其次，它的加熱速度也非常快，因?yàn)檫h(yuǎn)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(yuǎn)紅外發(fā)熱制品的使用壽命也非常長，因?yàn)槭┚哂泻芨叩哪蜔嵝院湍透g性。
由于這些優(yōu)點(diǎn)，石墨烯遠(yuǎn)紅外發(fā)熱技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)和農(nóng)業(yè)加熱烘烤中。比如，在工業(yè)領(lǐng)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(lǐng)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(yuǎn)紅外發(fā)熱技術(shù)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(lǐng)域，目前市場上農(nóng)作物主流干燥方式為熱風(fēng)干燥，其技術(shù)成熟、成本低，但是粉塵污染嚴(yán)重、能耗高且無法保證烘干品質(zhì)。為響應(yīng)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(yuǎn)紅外干燥技術(shù)。遠(yuǎn)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(yuǎn)紅外干燥技術(shù)的發(fā)展對促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效具有重要意義。
遠(yuǎn)紅外谷物烘干機(jī)利用石墨烯等輻射元件發(fā)射出的遠(yuǎn)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(kuò)散過程是由內(nèi)部向外部進(jìn)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(zhuǎn)移。整個烘干過程中熱擴(kuò)散和水分?jǐn)U散的方向一致，可加速谷物干燥的完成。
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