量热仪

项目简介

　　量热仪(Calorimeter)，俗称热量计，国内称大卡仪，主要测量煤炭、秸秆、石油等固体的发热量，也可测量石油等液体的发热量，主要用于热电、水泥、煤炭、新能源等领域。

常见项目

　　锥形量热测试：锥形量热法是根据“耗氧原理”测量在燃烧过程中的热释放量、有效燃烧热、质量损失率以及烟生成量等参数，用以分析判断材料的燃烧性能。

　　微型量热测试：氧耗量量热法，缩小简化版的锥形量热。

　　氧弹量热测试：氧弹量热仪可用于测量样品的热值，测量样品在一个密闭的容器中(氧弹)，充满氧气的环境里，燃烧所产生的热，测量的结果称燃烧值、热值。

　　绝热加速量热仪(ARC)：绝热加速量热仪是一款专业测试含能材料、电池、化合物的爆热及亚稳态材料组分间的反应热和热失控过程测试仪器，主要应用于含能材料、 化合物产品工艺、安全控制领域，并对反应过程进行热动力数据分析、热失控分析。

结果展示

　　样品燃烧后照片：

　　数据结果：

常见问题

　　1. 样品比较轻，对数据有影响吗?

　　对除了质量以外的数据是没有影响的，如果关注质量数据的话，比较轻的样品建议厚度上大一些，从而增加质量，减小误差;

　　2. 样品有气泡对结果有影响吗?

　　气泡比较大的，可能会突然冲破，对气体产生波动，甚至把火直接给吹灭了，如果样品实际应用过程中就是这种带气泡的，也可以直接测试，以实际应用状态下为准;

　　3. 样品比标准尺寸偏小，也就是小于10*10cm可以吗?

　　只要能放进模具，都可以测试，但是国标要求是10*10cm，小于这个尺寸会有误差，可以拼接成10*10cm的;如果需要对比，不同样品尺寸需要一致;

　　4. 容易膨胀的材料可以测试吗?

　　样品在燃烧过程中膨胀较严重的话，会导致点火器取不出来，从而接触样品，给天平较大压力，质量数据波动会比较大。建议：1.因为中间的波动不影响最终质量结果，处理数据是把波动较大的部分删掉即可;2.用格栅固定，但是发文章较少用，一般企业研发可能用;发文章一般需要放俯视、侧视图，加格栅会影响效果;

　　5. 点火时间没有数据或显示0，是什么原因?

　　关于time to flameout这个数值是0的原因，数值为0是因为检测员看到样品外面似乎没有火焰了就删掉了这个数值才显示0的，但是后来他发现外层破了以后，里面的材料还没有熄灭，也就是说测多长时间，这个值就是多少;另外这个值不常给出;

　　6. 常用的测试标准有哪些?

　　ISO 5660、 ASTM E 1354、 GB/T 16172-2007等，科研性质的建议用 ISO 5660

　　7. MCC(微型量热)和锥形量热(CONE)有什么区别?

　　锥形量热仪是研究各种材料样品在凝聚相中的燃烧行为的现代装置，收集有关点火时间、质量损失、燃烧产物、放热速率和与其燃烧性能相关的其他参数的数据。设备通常允许燃料样本暴露在其表面上的不同的热通量。测量热释放速率的原理基于HUGGETT原理，并且燃烧任何有机材料的总热量所需的氧量直接相关;

　　微型量热仪可以在几秒内就可确定基本化学热数值，预测材料防火性能。这一技术能用很小的样品(1-50mg)迅速确定参数，如特定热释放率(W/g)，燃烧热量(J/g)等。微量热仪技术利用传统的氧耗量量热法，首先在热解器中以恒定的升温速率(通常1-5K/s)加热样品，并通过惰性气体从热解器中吹扫降解产物。将气流与氧气混合并在900℃下进入燃烧室，在那里分解产物被完全氧化。燃烧气体的氧气浓度和流速用于确定燃烧过程中涉及的氧气消耗，并且由这些测量确定热释放速率;

　　总的来说，MCC是小型的锥量CONE，数据上只能是定性的，模糊的，而CONE是定量的，详细的。

　　8. 同一样品通过微型量热和锥形量热测试所得的HRR结果相差较大，可能的原因是什么?

　　不建议放到一起比较。原因：锥形热量测试样品量和尺寸较大，燃烧过程中可能会出现成碳层，而微型量热测试样品量少，基本不会形成碳层。碳层的形成会阻止火焰的燃烧，使得HRR有所降低，但是随着碳层下的热量聚集和增加，达到一定能量时，火焰就会突破碳层，再次产生较大的燃烧，发出较高的HRR。

　　9. 弹筒发热量，高位发热量，低位发热量区别?

　　弹筒发热量：单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧后的物质组成为：氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量。

　　高位发热量：弹筒发热量减去硝酸形成热和硫酸校正热后得到的发热量。

　　低位发热量：高位发热量减去水(样品中原有的水和其中氢燃烧生成的水)的气化热后得到的发热量。

　　由弹筒发热量推算出的高位发热量和低位发热量都属于恒容发热量。

　　10. 氧弹量热可参考的测试标准有哪些?

　　GB/T 213-2008 煤的发热量测定方法、GB/T 30727-2014固体生物质燃料发热量测定方法等。

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