耐驰 热重分析仪 TG 209 F3

绍了大试样高温热重分析仪的结构和特点以及在抗氧化性和氮化反应研究中的实际应用。该仪器由电加热、气氛控制、质量测量和自动控制四大系统组成。该仪器允许的最大试样尺寸为100mm×100mm×180mm，最大试样质量为5000g，最高试验温度达1600度。该仪器既可以记录试样在匀速升温过程中的“质量一温度”曲线(升温法)，又可以记录试样在恒定温度下的“质量一时间”曲线(恒温法)。采用升温法和恒温法分别研究了铝碳滑板试样和B—SiAl0N结合刚玉试样的抗氧化性，并采用升温法研究了高铝矾土试样的氮化反应，结果均令人满意。

采用热重分析法(TGA)对胶粉、煤粉及胶粉与煤混合物燃烧特性进行分析, 研究煤粉与胶粉混合比例对混合燃料着火特性和燃尽特性的影响规律。结果表明: 胶粉的燃烧特性与煤的燃烧有较大的区别, 高灰分煤的燃烧主要受固定碳燃烧控制; 而胶粉在燃烧过程中, 其高挥发分的析出和燃烧起主要作用。与煤粉相比, 掺10%、30%和50%的胶粉后燃料的着火温度分别降低8、30℃和80℃, 且促进了燃料的燃烧速率, 这主要是由于胶粉含大量挥发分且在较低温度下即可明显析出和燃烧的结果, 胶粉与煤的混烧有利于改善高灰分煤的着火和燃尽特性。

简要介绍了热分析技术发展的一个重要方向——热重一质谱联用(TO—MS)在近几年的应用进展，内容主要包括rI℃一MS技术在动力学、材料、无机化合物及催化剂、环保能源领域取得的研究成果，并展望了该技术的应用前景。

选取典型的烟煤、无烟煤和贫煤3 种原煤样品,采用差示扫描量热法对其在1200 ℃以下的比热容进行了测定,并对同一煤样在不同质量、不同升温速度和不同载气流量等实验条件下样品比热容的测定进行了分析。结果表明:随着温度的升高,煤的比热容逐渐增大;低温时无烟煤的比热容最小,高温时烟煤的比热容最大。优化和确定了比较适宜的测试煤比热容的实验条件:质量20 mg、加热速率10 ℃/min、载气流量20mL/min。

煤自燃过程是一种极为复杂的物理化学过程。影响煤自燃的因素众多, 其中外在影响因素主要有煤的粒度、供氧浓度、开采方式等。研究煤自燃影响因素,对深入研究煤自燃机理具有重要的指导意义。热重分析技术是指在程序温度控制下测量物质的质量与温度关系的一种技术。它具有使用样本量少、精确度高、重复性好等优点, 已广泛应用于研究煤自燃倾向性、煤氧化放热量以及煤的热性质等领域[1~ 5] 。文中采用德国耐驰公司的TG209热重分析仪, 针对兖州兴隆庄煤矿的煤样, 在不同粒度、不同供氧浓度的实验条件下, 开展热重分析实验研究。通过分析煤样氧化过程的失重(TG)和失重速率(DTG)曲线, 对煤氧复合的物理吸附、化学吸附、化学反应过程和几个特征温度进行探讨, 并研究了不同实验条件对热重曲线的影响规律。

本文利用带有磁场的热重分析仪(M—TGA)对Fe3B合金中加入元素Nd造成的合金相转变和各相含量等进行研究。研究发现，在Fe3B合金中加入适量的稀土元素Nd将导致合金相组成由四角Fe3B(t—Fe3B)变为t—Fe3B和亚稳Nd2Fe23B3。与常规热分析仪器DTA相比，高灵敏的M—TGA可以更加清楚地观察到具有铁磁性转变的磁性材料相变过程。

采用热重分析，结合机理分析的方法，探讨了不同催化剂对垃圾焚烧过程中着火性能和燃尽性能的影响。结果表明，催化剂对垃圾着火性能的提高主要是催化剂促进了垃圾中挥发性有机物的释放，使着火点提前；催化剂对垃圾燃尽性能的提高，主要作用机理是催化剂充当氧的载体，促进氧转移。提出了表征着火性能和燃尽性能的两个物理参数，并根据两个参数对催化剂进行排序和比较。