焦耳热怎么做？设备怎么用？参数怎么设？自己的样品能不能做？
这一次，我们不只讲论文，更要把焦耳热实验真正做起来。看设备、学操作、做实验、调参数、看现象、聊问题，让学员真正上手焦耳热实验。
近年来，焦耳热技术凭借超快升温、超高温、快速淬冷、能量集中、反应时间短等特点，在石墨烯、高熵合金、纳米材料、塑料裂解、催化合成、陶瓷烧结、固废资源化等领域受到广泛关注，并逐步从实验室研究向放大制备和工业化应用发展。
为帮助科研人员和工程技术人员更快掌握焦耳热技术，赛因焦耳热技术实训班·第1期将于2026年9月在山西太原举办。
本次培训坚持“实操为主，理论和交流为辅”。不以长时间课堂授课为主，而是围绕真实设备、真实样品和真实实验展开。
一、从 Nature / Science 看焦耳热技术的发展
01｜Science · 2018
Carbothermal shock synthesis of high-entropy-alloy nanoparticles
通讯作者：胡良兵
利用超快速碳热冲击实现高熵合金纳米颗粒的快速合成，为极端高温条件下的新材料制备提供了新的技术路径。
02｜Nature · 2020
Programmable heating and quenching for efficient thermochemical synthesis
通讯作者：胡良兵
通过可编程快速加热与淬冷，对热化学反应过程进行快速调控，为超快高温合成技术的发展提供重要基础。
03｜Nature · 2020
Gram-scale bottom-up flash graphene synthesis
通讯作者：James M. Tour
采用闪蒸焦耳热技术实现克级石墨烯快速制备，使焦耳热技术在石墨烯及碳材料领域受到广泛关注。
04｜Nature · 2023
Depolymerization of plastics by means of electrified spatiotemporal heating
通讯作者：胡良兵
利用电热时空调控实现塑料快速解聚，为废塑料高值化转化提供新的技术方向。
05｜Nature · 2023
A stable atmospheric-pressure plasma for extreme-temperature synthesis
通讯作者：胡良兵
进一步拓展极端温度条件下材料快速合成的方法和应用场景。
06｜Nature Synthesis · 2025
Catalytic Joule heating synthesis of one-dimensional nanomaterials in seconds
通讯作者：李彦、李思殿
将焦耳热与催化合成进一步结合，实现一维纳米材料的秒级快速制备，同时展示焦耳热技术由小规模实验向放大、批量制备发展的潜力。焦耳热不仅可以“做得快”，也正在向一次处理更多材料、连续或批量生产的方向发展。
07｜Chemical Engineering Journal · 2025
Mass production of graphene using high-power rapid joule heating method
通讯作者：李彦、李思殿、吕海港
通过高功率快速焦耳热进一步推动石墨烯由实验室制备向宏量化、规模化生产发展。
二、论文里看不到的，实验现场来解决
很多人第一次接触焦耳热时都会遇到类似的问题：
- 样品不导电怎么办？
- 电压、电流到底怎么设？
- 为什么样品一加热就烧断？
- 为什么温度升不上去？
- 石墨纸、石墨毡应该怎么选？
- 平板、管式、闪蒸、快速焦耳热有什么区别？
- 粉末样品怎么装？
- 怎么从几克做到几十克甚至100克？
本次培训的重点：能不能真正动手把实验做出来
培训过程中将通过设备讲解、现场演示、学员操作和样品实验，让大家直接接触焦耳热实验全过程。
三、六大实操模块
模块一｜焦耳热平板反应系统
现场学习平板反应架的结构、样品夹持、发热体安装及实验参数设置，通过实际操作理解焦耳热最基本的电流—温度—时间关系。
- 毫秒脉冲放电
- 秒级脉冲加热
- 快速阶段升温
- 快速高温处理
- 不同发热体夹持与加热
模块二｜焦耳热管式反应系统
针对粉末、颗粒等样品体系进行现场实操，并结合石墨烯、硬碳、陶瓷粉末、固废处理等典型实验进行操作和讲解。
- 粉末装样
- 压实与电极接触
- 初始电阻调节
- 气氛控制
- 红外测温
- 快速升温与放电参数设置
模块三｜焦耳热裂解催化系统
从原料进入反应区，到快速加热、产物形成和收集，了解焦耳热在反应工程中的实际应用。
- 塑料快速解聚
- 生物质快速裂解
- 焦耳热催化反应
- 自动进料与快速反应
模块四｜焦耳热蒸馏与提纯系统
围绕焦耳热的超高温特点，认识其在高温蒸发、蒸馏、提纯及沉积方面的应用。
- 贵金属高温提纯
- 焦耳热气相沉积
- 焦耳热逐级蒸馏
模块五｜焦耳热热压与宏量制备
从“小试实验”进一步认识焦耳热如何向宏量制备和工程化应用发展。
- 快速焦耳热压制备陶瓷片
- 100克级石墨烯制备
- 100克级固废快速处理
- 焦耳热放大实验参数设置
模块六｜焦耳热仿真模拟
实验为主、仿真辅助，让实验中看到的“明暗不均”“局部过热”“温度差异”等现象能够从理论上找到原因。
- 石墨纸建模
- 石墨毡建模
- 电流密度分布
- 温度场分布
- 热点位置
- 温度随时间和空间变化
四、欢迎自带样品，现场做实验
把你的课题带过来，把实验真正做起来
欢迎学员结合自己的科研课题或研发需求携带样品到场。经赛因技术团队提前确认后，可现场开展样品实验与技术交流。可围绕“样品能不能做、用什么方式加热、参数怎么设置、实验现象说明什么、下一步条件怎么优化”等问题进行现场讨论和实验验证。
如需携带样品，请报名时提前说明样品名称、样品形态、基本成分、导电情况及实验目的。
五、培训形式
本次实训班不是传统课堂式培训。整体安排以“设备实操 + 实验演示 + 学员操作”为主要内容，以“基础理论 + 案例讲解 + 技术交流”作为辅助。
少一点“坐着听”，多一点“动手做”。
六、培训时间
学员报到
2026年9月22日
8:30—9:00
正式培训
2026年9月22日—23日
上午 9:00—11:30
下午 13:00—17:00
报到期间可进行资料领取、实验基地参观及自带样品登记。具体实验内容及分组安排以现场培训为准。
七、培训地点
- 赛因焦耳热实验基地
- 太原赛因新材料科技有限公司
- 山西省太原市尖草坪区中北大街晋创谷·太原
八、报名费用
高校教师专属福利
高校教师参加本期培训，报名费全免！同时，现场还准备惊喜礼品一份。欢迎老师带着研究方向、科研问题和实验样品来到赛因，与技术人员一起交流和实验。
九、谁适合来？
- 石墨烯及碳材料
- 纳米材料
- 高熵合金
- 催化材料
- 新能源材料
- 陶瓷材料
- 生物质转化
- 塑料裂解
- 固废资源化
- 快速高温合成
- 焦耳热设备与工艺开发
高校教师、硕博士研究生、科研院所研究人员、企业研发工程师及相关技术人员均可报名；没有焦耳热实验基础，也可以参加。
十、报名方式
由于本次培训以设备实操和现场实验为主，为保证每位学员有充分的上手操作机会，培训人数将进行控制，报满即止。
如需携带样品，请在报名时同步提交样品基本信息，由技术人员提前进行实验适配性确认。
本文来自焦耳热超快合成，本文观点不代表石墨烯网立场，转载请联系原作者。
