特點：
快速加熱：1s加熱到3000°C
3000℃內精確控制加熱溫度
可加熱各種粉末、薄膜、塊體
環境友好：低能耗、不需溶劑或者反應氣體
升降溫速度快（105?106 K/s）
數據采集精度高
可定制持續放電0-500s
與常規管式爐裝置相比，焦耳熱是一種典型的非輻射熱加熱方法，無需通過電熱絲、
焦耳熱反應器是一種利用焦耳熱效應的反應器裝置，可實現極短時間
（1 s-10 s，蕞短80 ms）內的快速升溫（蕞高可達3000+ ℃）。
焦耳熱和傳導熱對比：
應用案例（一）石墨烯的連續低碳生產
通過開發一種集成自動系統和熱解-FJH耦合技術，實現了生物質廢物到高價值閃
蒸石墨烯的連續、低碳生產，不僅提高了資源的循環利用率和生產效率，還降低了環
境影響，展示了在催化、能源存儲和環境治理等多個領域的應用潛力，同時在經濟效
益和環境可持續性方面具有顯著優勢，為推動石墨烯材料的工業化應用和實現綠色生
產提供了創新解決方案。
應用案例（二）閃蒸焦耳合成高熵合金
通過閃蒸焦耳熱技術來合成高熵合金。這項技術涉及將適量的碳源（如活性炭或碳黑）
與金屬鹽前驅體在高溫下混合。在超過2000 K的溫度下，碳源燃燒產生熱沖擊，迅速將金
屬鹽還原為金屬原子，這些原子隨后在高溫下形成固溶合金結構，并通過快速冷卻
（105 K·s?1）來生產高熵合金。這種方法能夠在短時間內實現金屬原子的快速擴散
和均勻分布，從而形成成分均一的合金。通過調整碳源的類型和數量，可以調節合金
的微觀結構和性能。
應用案例（三）利用閃蒸焦耳加熱技術從煤灰中提取重金屬
通過閃蒸焦耳加熱（FJH）技術，用于從煤飛灰中去除重金屬。該技術能夠在極
短時間內將溫度提升至約3000°C，實現對砷、鎘、鈷鎳和鉛等重金屬的高笑去除，
去除率可達70-90%。處理后的煤飛灰（CFA）可以作為波特蘭水泥的替代品，不僅
提升了水泥的強度，還減少了在酸性環境中的重金屬泄露。此外，該技術在能源效率
和成本效益方面表現出色，電能成本約為每噸21美元。生命周期分析顯示，CFA的再
利用有助于減少溫室氣體排放和重金屬排放，與填埋相比，能源消耗得到了有效平衡。
FJH技術不僅適用于煤飛灰的處理，還有潛力用于其他工業廢物的去污染處理。
應用案例（四）可持續制造高性能鋰離子電池陽極材料
這篇論文介紹了一種利用人類頭發這種生物廢料，通過瞬時加熱技術制造石墨烯
碳材料的方法，用于生產高性能的鋰離子電池陽極。該方法不僅提高了材料生產的可
持續性，降低了成本和環境影響，還增強了供應鏈的韌性，并為電池性能優化提供了
新途徑，同時開辟了將廢棄物轉化為有用材料的科學研究新領域。
應用案例（五）利用閃蒸焦耳熱技術合成鐵基催化劑用于高笑水處理
通過碳輔助的瞬時焦耳加熱方法合成了一種新型鐵基材料，該材料結合了
單原子和高指數晶面納米粒子的特性，顯著提高了在過硫酸鹽機活過程中產生
羥基自由基的能力，用于高笑降解有機污染物，如醫療廢水中的抗生素，以及
減少抗生素抗性基因的環境傳播，展示了在水處理和環境保護領域的應用潛力。
應用案例（六）利用焦耳熱實現金屬陶瓷材料的超快速致密化
通過焦耳熱的高笑利用，為金屬陶瓷材料如碳化鎢（WC）的燒結提供了一
種快速且節能的方法，使得生坯體在極短的時間內達到高溫，從而加速致密化過
程，顯著提高了材料的密度和機械性能，同時保持了材料的微觀結構均勻性，這
對于制造高性能硬質合金和耐磨材料具有重要意義。
應用案例（七）廢棄塑料轉化為清潔氫氣的創新技術
介紹了一種將廢棄塑料通過快速焦耳加熱技術轉化為清潔氫氣和高純度石墨烯
的方法，不僅實現了零碳排放，還通過石墨烯副產品的潛在銷售實現了氫氣生產的
負成本，為清潔能源生產和廢物回收提供了一種經濟可行且環境友好的解決方案。
