量热仪的概述

这项技术测量材料(主要是液体和固体)转变的温度和热量以及它们的热容。

量热仪量热仪导论

量热法是一种原理是根据温度测量材料样品在转化过程中产生或吸收的热量的方法。在该测量过程中,样品的温度得到精确控制。

允许这种测量的设备被简单地称为量热仪。根据其温度控制原理和传感器,量热仪可以被称为等温、绝热、等容或其他专门术语。

无论其名称如何,量热计主要由以下部分组成:

  • 用于加载一个或两个样品池的传感器,第一个样品池含有待测量的样品,第二个样品池可能含有参考材料。该传感器集成了一个设备,大部分情况由热电偶组成,可以连续测量。

    o 热流:样品与其环境之间的热流。当使用两个样品池时,测量的是样品和参考之间的热流差。量热仪被称为微分仪。

    o 或者温度:样品的温度、炉体的温度或两者之间的差异。

  • 样品支架单元,其材料和设计是根据要进行的测量来选择的。
    • o 所使用的材料通常是对样品呈惰性的金属。陶瓷可以用于非常高的温度应用。

      o 样品池通常用塞子封闭,甚至完全密封,并能承受几百bar的压力等。

      o 它们可以简单地包含一个自由空间来容纳样品,或者集成工具来制造混合物、提供搅拌、气体或液体流动等。

    • 一种炉体,通常被称为量热块,在实验过程中放置传感器、样品及其参考物。该炉体配备了温度控制系统,可根据用户编程的配置文件精确加热、冷却或保持温度。

    热量仪涵盖了不同形式(固体、粉末、液体)材料的研究和开发需求。它们还可以用于控制和优化其生产过程。它们适用于各种温度和应用场合。


    量热仪和温度测量

    当样品在量热仪中加热并发生转变时,其流向量热块的热流增加,然后在转变完成后返回到基本值。因此,将热流表示为时间或温度的函数的曲线的分析允许表征这种转变。

    这种分析允许根据情况确定材料的熔化、结晶、反应、分解和相变温度(固体-固体转化)。

    通过量热仪测量温度对于控制这些材料的行为至关重要,特别是当它们在制造、使用或回收过程中必须进行热处理时。


    量热仪和热量测量

    测量的热效应的热量可以通过简单的数学处理来确定。为此,量热仪必须事先使用参考材料或专用校准池进行校准。

    任何用户都可以轻松地进行这种数学处理,从而能够确定材料的熔化、结晶、混合、形成、反应、分解和相变(固体-固体转化)的热。根据使用的样品池,可以研究压力、大气、湿度等条件的影响。

    热流差曲线也可用于区分吸热效应(吸收热量:例如熔化,过渡到不太稳定的相)和放热效应(释放热量:例如结晶,大多数分解)。

    例如,这些测量对于评估材料中成分或相的比例或其纯度,以及在工业过程中使用材料之前估计供应给材料或从材料中去除的热量非常重要。


    量热仪和热容测量

    这项技术测量材料(主要是液体和固体)转变的温度和热量以及它们的热容。