品牌 | NETZSCH/德國耐馳 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,化工,石油,交通,綜合 |
絕熱量熱儀是在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬潛在熱失控反應(yīng)的專業(yè)測(cè)試儀器。該儀器主要用于精細(xì)化工、制藥、農(nóng)業(yè)化肥、有機(jī)化學(xué)、聚合物與塑料、含能材料等領(lǐng)域的化工工藝研發(fā)、工藝優(yōu)化與放大、化學(xué)品熱危險(xiǎn)性評(píng)估、燃爆事故調(diào)查與分析以及熱動(dòng)力學(xué)研究等。
由于絕熱量熱儀分析技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)在測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)的絕熱量熱儀和方法很多,主要分為兩大類:一類是用于高溫條件下或者測(cè)量導(dǎo)熱系數(shù)比較高的材料的動(dòng)態(tài)法;另一類是適合于中低溫度條件或者中低導(dǎo)熱系數(shù)的材料的穩(wěn)態(tài)法.動(dòng)態(tài)法又可以分為熱線法和激光導(dǎo)熱法,穩(wěn)態(tài)法分為熱流法、保護(hù)熱板法和保護(hù)熱線法.
相對(duì)于其它方法,激光導(dǎo)熱法具有試樣尺寸小、樣品制備簡單、測(cè)量溫度范圍和導(dǎo)熱系數(shù)范圍廣以及重復(fù)性和精確性高的特點(diǎn).絕熱量熱儀以實(shí)驗(yàn)室購買的德國耐馳公司生產(chǎn)的型號(hào)為LFA457激光導(dǎo)熱儀為例:測(cè)量溫度范圍寬,能達(dá)2 000℃ ;導(dǎo)熱系數(shù)覆蓋范圍廣,從普通的絕熱塑料0.05w/(m ·K)至金剛石的2000w/(m·K)均能測(cè)量.因此,目前*熱擴(kuò)散系數(shù)的測(cè)量一半以上都是使用該方法.
激光導(dǎo)熱法的測(cè)量原理
以型號(hào)LFA457的激光導(dǎo)熱儀為例,在爐體控制的一定溫度下,絕熱量熱儀由激光源發(fā)射光脈沖均勻照射在圓柱體樣品的下表面,對(duì)試樣進(jìn)行均勻加熱,使用紅外檢測(cè)器連續(xù)測(cè)量樣品上表面相應(yīng)溫升過程,后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析.在絕熱的條件下,得到如下的公式:
其中:a為熱擴(kuò)散系數(shù)(cm /s);d為樣品厚度(cm)t0.5為樣品上表面溫度升高50%所需的時(shí)間(s).
由上式得到熱擴(kuò)散系數(shù).導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量方法之一是測(cè)量熱擴(kuò)散系數(shù)(a)、比熱容(cp)和密度(ρ)隨溫度的變化,然后根據(jù)下式計(jì)算:
一般在室溫下測(cè)量密度,其隨溫度的變化可使用線膨脹系數(shù)表進(jìn)行修正.絕熱量熱儀比熱容可在測(cè)量中使用比較法與熱擴(kuò)散系數(shù)同時(shí)測(cè)得,即進(jìn)行參比物質(zhì)和待測(cè)樣品的比較.但是測(cè)試需要的條件很多且比較苛刻,尤其是需要挑選比熱容大小相似的參比物質(zhì),這對(duì)于大多數(shù)新材料測(cè)試來說,比較困難.并且通過比較得到的比熱容數(shù)據(jù)誤差很大,造成終計(jì)算得到的導(dǎo)熱數(shù)據(jù)不可靠.因此,通過其它途徑測(cè)得準(zhǔn)確可靠的比熱容數(shù)據(jù),是得到精確的導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)鍵因素之一.目前,采用差示絕熱量熱儀測(cè)量比熱容是*的方法并得到廣泛的應(yīng)用.在此,引入一種新的測(cè)量方法,絕熱量熱儀即利用差示絕熱量熱儀進(jìn)行比熱容的精確測(cè)量,再由差示絕熱量熱儀和激光導(dǎo)熱儀聯(lián)用來測(cè)材料的導(dǎo)熱系數(shù).
DSC測(cè)定比熱的原理和方法
差示掃描量熱法是測(cè)量輸入到試樣和參比物的熱流量差或功率差與溫度或時(shí)間的關(guān)系的一種方法.根據(jù)此原理設(shè)計(jì)得到差示絕熱量熱儀.
絕熱量熱儀產(chǎn)品特點(diǎn)
1.支持加熱—等待—搜尋(HWS)模式、恒溫模式、等速掃描模式等;
2.配備專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件,可實(shí)現(xiàn)放熱起始溫度、絕熱溫升、活化能、指前因子等參數(shù)的自動(dòng)計(jì)算;
3. 軟件集成國家安監(jiān)總局《精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則》反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度一站式評(píng)估;
4.關(guān)鍵零部件均為品牌,保證儀器長期穩(wěn)定工作;
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可接入惰性氣體對(duì)爐體進(jìn)行快速降溫;
6.具有實(shí)驗(yàn)狀態(tài)指示和超壓、超溫報(bào)警功能;
7.爐蓋自動(dòng)升降功能,保證安全,方便操作;
8.專業(yè)的工業(yè)設(shè)計(jì),簡潔大方;
9.友好的人機(jī)交互,易學(xué)、易懂、易操作。
絕熱量熱儀將一定量的試樣置于密封的氧彈中,在充足的氧氣條件下,令試樣*燃燒,燃燒所放出的熱量被氧彈及周圍的一定量的水(內(nèi)筒水)吸收,水的溫升與試樣燃燒釋放的熱量成正比。在規(guī)定的條件下預(yù)先標(biāo)定量熱儀的熱容量。要測(cè)定發(fā)熱量時(shí),只要嚴(yán)格按照標(biāo)定熱容量的條件進(jìn)行試驗(yàn),并準(zhǔn)確測(cè)定出試樣燃燒后內(nèi)筒水的溫升值,采用科學(xué)的辦法,即可計(jì)算出試樣的發(fā)熱量。在恒溫式量熱儀系統(tǒng)中,由于外筒和室溫之間和內(nèi)筒與外筒之間實(shí)際存在著熱交換,給發(fā)熱量的計(jì)算帶來了麻煩,因此,為了校正由熱交換引起的計(jì)算誤差,在建立發(fā)熱量計(jì)算數(shù)學(xué)模型時(shí)引入了冷卻系數(shù)K和綜合常數(shù)A。K和A可通過對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定計(jì)算得出。
絕熱量熱儀的安裝與準(zhǔn)備
請(qǐng)嚴(yán)格按照本說明書關(guān)于環(huán)境條件的要求,將儀器放置在平穩(wěn)、牢固的平臺(tái)上??拷鼉x器安放位置應(yīng)設(shè)有符合要求的電源插座。
先將套筒注滿水(好是蒸餾水或去離子水),然后,按其后背印字提示連接方箱與電氣控制箱之間的對(duì)接電纜,后將絕熱量熱儀電源插頭插入具有良好接地的電源插座上,既可開始調(diào)試。