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绝热量热仪

更新时间:2020-06-30

简要描述:

绝热量热仪是在实验室条件下模拟潜在热失控反应的专业测试仪器。该仪器主要用于精细化工、制药、农业化肥、有机化学、聚合物与塑料、含能材料等领域的化工工艺研发、工艺优化与放大、化学品热危险性评估、燃爆事故调查与分析以及热动力学研究等。

  绝热量热仪是在实验室条件下模拟潜在热失控反应的专业测试仪器。该仪器主要用于精细化工、制药、农业化肥、有机化学、聚合物与塑料、含能材料等领域的化工工艺研发、工艺优化与放大、化学品热危险性评估、燃爆事故调查与分析以及热动力学研究等。

  由于绝热量热仪分析技术的快速发展,现在测量导热系数的绝热量热仪和方法很多,主要分为两大类:一类是用于高温条件下或者测量导热系数比较高的材料的动态法;另一类是适合于中低温度条件或者中低导热系数的材料的稳态法.动态法又可以分为热线法和激光导热法,稳态法分为热流法、保护热板法和保护热线法.
 

绝热量热仪

  相对于其它方法,激光导热法具有试样尺寸小、样品制备简单、测量温度范围和导热系数范围广以及重复性和精确性高的特点.绝热量热仪以实验室购买的德国耐驰公司生产的型号为LFA457激光导热仪为例:测量温度范围宽,能达2 000℃ ;导热系数覆盖范围广,从普通的绝热塑料0.05w/(m ·K)至金刚石的2000w/(m·K)均能测量.因此,目前全世界热扩散系数的测量一半以上都是使用该方法.
 
  激光导热法的测量原理
  以型号LFA457的激光导热仪为例,在炉体控制的一定温度下,绝热量热仪由激光源发射光脉冲均匀照射在圆柱体样品的下表面,对试样进行均匀加热,使用红外检测器连续测量样品上表面相应温升过程,最后对数据进行数学分析.在绝热的条件下,得到如下的公式:
 
  其中:a为热扩散系数(cm /s);d为样品厚度(cm)t0.5为样品上表面温度升高50%所需的时间(s).
 
  由上式得到热扩散系数.导热系数的测量方法之一是测量热扩散系数(a)、比热容(cp)和密度(ρ)随温度的变化,然后根据下式计算:
 
  一般在室温下测量密度,其随温度的变化可使用线膨胀系数表进行修正.绝热量热仪比热容可在测量中使用比较法与热扩散系数同时测得,即进行参比物质和待测样品的比较.但是测试需要的条件很多且比较苛刻,尤其是需要挑选比热容大小相似的参比物质,这对于大多数新材料测试来说,比较困难.并且通过比较得到的比热容数据误差很大,造成最终计算得到的导热数据不可靠.因此,通过其它途径测得准确可靠的比热容数据,是得到精确的导热系数的关键因素之一.目前,采用差示绝热量热仪测量比热容是公认的方法并得到广泛的应用.在此,引入一种新的测量方法,绝热量热仪即利用差示绝热量热仪进行比热容的精确测量,再由差示绝热量热仪和激光导热仪联用来测材料的导热系数.
 
  DSC测定比热的原理和方法
  差示扫描量热法是测量输入到试样和参比物的热流量差或功率差与温度或时间的关系的一种方法.根据此原理设计得到差示绝热量热仪.
 
  绝热量热仪产品特点
  1.支持加热—等待—搜寻(HWS)模式、恒温模式、等速扫描模式等;
  2.配备专业的数据分析软件,可实现放热起始温度、绝热温升、活化能、指前因子等参数的自动计算;
  3. 软件集成国家安监总局《精细化工反应安全风险评估导则》反应安全风险评估方法及标准,实现反应工艺危险度一站式评估;
  4.关键零部件均为国际品牌,保证仪器长期稳定工作;
  5.实验结束后可接入惰性气体对炉体进行快速降温;
  6.具有实验状态指示和超压、超温报警功能;
  7.炉盖自动升降功能,保证安全,方便操作;
  8.专业的工业设计,简洁大方;
  9.友好的人机交互,易学、易懂、易操作。
 
  绝热量热仪将一定量的试样置于密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样完全燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹及周围的一定量的水(内筒水)吸收,水的温升与试样燃烧释放的热量成正比。在规定的条件下预先标定量热仪的热容量。要测定发热量时,只要严格按照标定热容量的条件进行试验,并准确测定出试样燃烧后内筒水的温升值,采用科学的办法,即可计算出试样的发热量。在恒温式量热仪系统中,由于外筒和室温之间和内筒与外筒之间实际存在着热交换,给发热量的计算带来了麻烦,因此,为了校正由热交换引起的计算误差,在建立发热量计算数学模型时引入了冷却系数K和综合常数A。K和A可通过对仪器进行标定计算得出。
 
  绝热量热仪的安装与准备
  请严格按照本说明书关于环境条件的要求,将仪器放置在平稳、牢固的平台上。靠近仪器安放位置应设有符合要求的电源插座。
 
  先将套筒注满水(好是蒸馏水或去离子水),然后,按其后背印字提示连接方箱与电气控制箱之间的对接电缆,后将绝热量热仪电源插头插入具有良好接地的电源插座上,既可开始调试。

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