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差熱分析儀

鎖定
差熱分析儀是一種在程序控制温度下,測量物質與參比物之間的温度差與温度的函數關係的儀器。由程序控制部件、爐體和記錄儀組成,可電腦控制,打印試驗報告。熔鹽相圖是研究熔鹽熱力學性質和結構的重要基礎,也是熔鹽電解、電鍍及熔鹽高能電池選擇電解質的基本依據。差熱分析法(DTA)是測定熔鹽相圖中應用較為廣泛的一種方法。其特點是設備簡單、操作方便,測試效率高並有較好的重現性和靈敏度。
中文名
差熱分析儀
外文名
Differential thermal analyzer
學    科
機械工程
領    域
機械設備
範    圍
測量設備
主    要
測量温度差與温度的函數關係

差熱分析儀儀器介紹

熔鹽相圖是研究熔鹽熱力學性質和結構的重要基礎,也是熔鹽電解、電鍍及熔鹽高能電池選擇電解質的基本依據。差熱分析法(DTA)是測定熔鹽相圖中應用較為廣泛的一種方法。其特點是設備簡單、操作方便,測試效率高並有較好的重現性和靈敏度 [1] 

差熱分析儀原理

將待測試樣和參比物(熱惰性物質)置於同一條件的爐體中,按給定程序等速升温或降温,當加熱試樣在不同温度下產生物理、化學性質的變化(如相變,結晶構造轉變,結晶作用,沸騰,昇華,氣化,熔融,脱水,分解,氧化,還原……及其他反應)時,伴隨吸熱或放熱,試樣自身的温度低於或高於參比物質的温度,即兩者之間產生温差。温差的大小(反應前和反應後二者的温差為零)和極性由熱電偶檢測,並轉換為電能,經放大器放大輸入記錄儀,記錄下的曲線即為差熱曲線。差熱分析儀是研究細小的粘土礦物和含水礦物的必不可少的工具。

差熱分析儀加熱爐

加熱爐是採用1kW Fe-Cr-Al絲雙向繞制的,消除了爐絲產生磁場對樣品測試結果的影響,且具有較長的加熱恆温帶。

差熱分析儀測量系統

樣品室的均熱體採用耐熱不鏽鋼加工,兩組性能相同的NiCr-NiSi熱電偶置於均熱體樣品室的底部。用參比物端的一對熱電偶測量温度,用另一對熱電偶測量樣品與參比物的温度差。參比物和樣品的塔渦分別裝在R與S樣品室內,增竭底部的凹坑與熱電偶的焊接點接觸,整個均熱體處於加熱爐的均熱段內,保證了測量系統均勻受熱。由於採用了熱電勢比較大的NiCr-NiSi熱電偶,而且樣品量較大(120150mg),測量系統無需放大裝置便可獲得靈敏度比較高的差熱信號 [2] 

差熱分析儀温度控制器

利用調壓器控制加熱爐爐絲的輸入電壓,使加熱過程以一定的速率升温或降温。

差熱分析儀記錄系統

記錄系統使用上海大華儀表廠生產的台式自動平衡記錄儀進行記錄,該記錄儀具有較高的穩定性、抗干擾性和分辨率,測温信號選用50mV量程,差熱信號先用1mV量程,走紙速率選擇4mm/min。

差熱分析儀輸入電壓

從理論上講升降温速率愈慢,測得的温度愈接近於平衡温度,同時分辨率增加;但是升降温速率太慢時,峯的尖鋭度降低,峯的起始位置不易確定,而且測量時間延長。而升降温速率太快時,樣品常出現過熱和過冷現象,使所測相變反應温度比實際相變温度滯後,影響測量準確性。同時升降温速率太快。常出現相鄰兩個峯重疊的現象,使分辨率降低。升降温速率約為10℃/min為好,升温時輸入電壓可選擇40-60V,降温時輸入電壓可選擇10-30V [3] 
參考資料
  • 1.    張俊卿, 吳志華, 王明生. 差熱分析儀[J]. 儀器儀表與分析監測, 1996(2):37-38.
  • 2.    唐愛東, 關魯雄, 董子和,等. 差熱分析儀的改進[J]. 大學化學, 1999, 14(3):44-45.
  • 3.    梁顯鑑. 微機化差熱分析儀[J]. 分析儀器, 1996(4):39-42.