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加热台

仪器信息网加热台专题为您提供2024年最新加热台价格报价、厂家品牌的相关信息， 包括加热台参数、型号等，不管是国产，还是进口品牌的加热台您都可以在这里找到。 除此之外，仪器信息网还免费为您整合加热台相关的耗材配件、试剂标物，还有加热台相关的最新资讯、资料，以及加热台相关的解决方案。

加热台相关的论坛

  • 提供XRD原位加热台加热元件

    大家好，使用高温原位XRD的同仁知道，热台的加热元件是耗材；而国外的原装加热元件需要1万多，使用寿命有限；鉴于此，我们自己设计加工了加热元件，其功能满足测试需求，可替代原装加热元件，而且价格实惠；感兴趣的同仁，可以私信联系。~~

  • 【求助】H800加热台的使用

    有没有用过H800的加热台的高手啊?小弟有个加热台,但不知如何使用,请指点一下哈.那个热反射光阑如何使用,怎么装,装到哪里?按照操作手册,还有一个耐热密封圈要装到电镜里面,如何装进去?那个密封圈有多大?我怎么只有一个小的密封圈,好象是用到加热台上的.加热台的最高温度为800度,我想要加热到525度,在525度下,保温时间可以达到多长?如果保温时间比较长,电镜会出现什么问题?就这些小问题,请了解的高手指点一下!

  • 原位加热台的EBSD

    去年在有幸做过，当时用的是Gatan 原位加热台Murano 525。可惜仪器只是展示的，已经运走了。不知道国内哪儿有条件可以做？

  • 求一台消解加热器

    大家好，帮忙推荐一台用于重金属消解预处理（干酸） 的加热器，要耐酸腐蚀的，价格最好在5000元左右的。谢谢！

  • 【原创大赛】我的IKA 加热台做灰分

    【原创大赛】我的IKA 加热台做灰分

    从事分析化学工作（实际上化验工作）10年了。做灰分，从原来老土的煤气灯，到后来自己更换电加热丝的电炉，到后来的铁皮加热台，现在总算有了瓷板IKA加热台了。经历了一步步的岁月，发现，仪器行业的普及，新的东西的产生，给我们带来的不仅仅是高效，快速，更是安全意识。最早的煤气灯http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208271322_386386_1626663_3.jpg大家肯定还是很怀念我们大学时候的煤气灯了吧。蓝色的火焰，还会发出噗噗的声音。我记得当时做中药中的灰分，我拿了个瓷三角夹在铁圈上，上面放了一个瓷坩埚。火焰轻吻着瓷坩埚，很快，样品开始焦糊，开始冒烟。真的十分快。但是，煤气灯还是有着那样一点点的危险。虽然我们学化学的，调煤气灯可是一绝。但是，有时候还是会被它烫伤，或者没有调好，熄火。而化验室中，煤气灯使用越来越少了。那蓝色的火焰，已经记忆在我的脑海中。电炉http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208271323_386387_1626663_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208271325_386391_1626663_3.jpg还记得那一圈圈缠绕着电炉丝的电炉吗？我可是记得的。小时候，到爸爸妈妈可是用这个东东烧水烧饭的呀。而小时候就害怕这个东西，外面是铁壳的，里面烧红的电炉丝，发出热气，真是恐怖。害怕触电，害怕烫。而这种裸露电炉，还是实验室里的宝贝，烧水，做灰分，加热还是那么的迅速。好些实验室仍然不肯丢弃电炉。而我前几年还是使用这块电炉做灰分，速度特别快。但是唯一的缺点就是电炉丝容易烧断。如果有水溅上，可要冒出白色的雾。这很容易短路哦。而如果电炉丝断了，我就把两头接起来，还可以使用。但是我也已经多年不用电炉了。封闭式电炉http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208271326_386392_1626663_3.jpg时光来到了2010年。开始使用封闭式电炉了。电炉外面加了个马甲。也就是铁皮啦。虽然看着挺光鲜的。而且也颇安全，但是，不能调节温度呀。IKA加热台这就是传说中的IKA加热台。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208271330_386394_1626663_3.jpg瓷板保护了加热设备，能够使得热源更加稳定。下面是手调温度，可以从室温-500℃呢。实际上，很多时候，做灰分，我都用500℃。到差不多快烧完后，调低温度到380℃，使得温度温和，保证样品充分焦化。然后再放到马弗炉里面加热。实际上,IKA 的加热台在做灰分最大的好处就是容易控制，也就是说，温度我可以随意控制，而且能够定量。这也解决了我们在制作SOP中的麻烦。我们没有IKA的加热台前，都是写得十分含糊。而有了它之后，我们可以定量书写。样品在500℃加热至焦糊，然后调节温度到380℃使之充分焦化……细心的读者也许发现了我们的瓷板上黑斑。这个是由于样品有溅出到瓷板上。这怎么办呢？实际上，等瓷板冷却后，用湿布略擦拭下，就又显青春活力了。对于IKA加热台，还有后续的文章。陆续会贴出。尽请期待。

  • 热台加热后观察发现只看到表层

    扫描电镜新配的热台，想观察加热后金属内部的形貌，，但是发现融化的金属只看到外表层，无法看到内部结构，请问有什么好的解决办法

  • 一台磁力加热搅拌器的奇怪现象

    一台磁力加热搅拌器，就是下面链接中的这台。http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20120314/3922418/ 一大学购买后一年，发现搅拌时，时快时慢，还会散发出怪味道。带回后，连续使用一周，发现怎么试都是正常的，期间还拍了很多视频上传到论坛。带到大学，接上电源后，发现的确时快时慢。怀疑电源不稳定，或电源线路上有大功率器件。换一插座，正常了。试了一个多小时，期间正常。客户不理解是什么原因。说他们有两台一直使用正常。我请客户将这台仪器换到正常工作的那台的使用环境， 而将使用正常的那台换到这里来使用。两天后，客户又反映不正常了。业务员带回。我又连续使用了3天，还是正常，拆开检查，都是正常的。大家有没有遇到过这种情况。如要求客户换到正常使用的工作环境，而将原正常使用的机器换到这台不能正常使用的工作环境，是否合理。

  • 世界首台套井下大功率电加热提干装置 实验成功

    截至3月20日，在曙采超稠油蒸汽驱杜84-33-69井现场，辽河油田采油工艺研究院井下大功率电加热提干装置，自1月11日成功投运，已连续平稳运行70天，加热功率突破1兆瓦，在每小时5.5吨的注汽速度下，井底蒸汽干度提高36%。[align=center][img=,600,400]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/fdd4978e-fb07-4ca1-ada5-2f204901bf59.jpg[/img][/align][align=center]超稠油蒸汽驱杜84-33-69井现场[/align]这标志着世界首台套1兆瓦井下大功率电加热蒸汽提干装置试验成功，迈出了辽河油田实现能耗及碳排总量双控降的坚实一步，在国内外稠油热采领域开辟出一条崭新的绿电消纳、降碳减排之路。[back=#c6d9f0][b][color=#ff0000]研究背景[/color][/b][/back]作为国内陆上最大的稠油生产基地，辽河油田主要通过蒸汽锅炉实现注蒸汽热采开发，期间产生的热损失会极大增加能耗和碳排放量，严重制约油田绿色低碳转型发展。[align=center][img=,600,389]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/3e3a48aa-674b-4dcc-b3ec-8c499022d490.jpg[/img][/align][align=center]油田生产现场[/align]为实现国家“碳达峰、碳中和”目标，辽河油田围绕集团公司“清洁替代、战略接替、绿色转型”发展战略，加大清洁能源替代和控碳减碳力度，油田公司加大了井下大功率电加热技术攻关力度，按照 400千瓦、1兆瓦、3兆瓦“三步走”战略部署开展技术攻关与应用，助力辽河油田实现绿色转型发展。[b][color=#ff0000][back=#c6d9f0]井下大功率电加热技术[/back][/color][/b]采油院企业高级专家张福兴表示：“以往稠油注汽都是在井口烧天然气，这套装置通过电加热器实现井口内外转换，可以在井下对蒸汽进行二次加热，相当于一个地下的清洁锅炉，大大提高了加热效率，可以通过降低锅炉出口干度的方式减少天然气用量，与此同时通过电加热达到提升井底蒸汽干度的效果。”井下大功率电加热技术工作原理看似简单，但每次技术升级难度极大。十三年的攻关历程，才带来了井下大功率电加热技术的成功突破。2011年：率先研发出150千瓦、450℃电点火装备，在多个油田推广应用90余井次，增油降本效果显著。2021年：成功研发出国内领先的400千瓦井下大功率电加热提干技术。2022年：着手研究1兆瓦井下大功率电加热技术。2023年：成功研发出世界首台套1兆瓦井下大功率蒸汽提干装置。从400千瓦到1兆瓦，意味着什么？张福兴表示，这是革命性、颠覆性的突破。[align=center][img=,600,400]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/590bcb77-432d-4fdb-ab8a-f907654517d8.jpg[/img][/align][align=center]科研人员多次深入现场[/align]在没有任何成熟经验借鉴参考下，科研团队通过成百上千次理论计算、仿真模拟及室内试验，历时15个月研发，成功突破450℃高温、4千伏高电压绝缘、每米5000瓦高功率密度、外径38毫米极限预制工艺、井口长期高温高压密封技术等7大行业性难题，总体技术达到国际领先水平。项目组计划在深层SAGD、超稠油蒸汽驱开展包括杜84-33-69井在内的3口井先导试验3年，试验期内预计总节约天然气36.75万方，累增油1.2万吨。下一步，项目组将依托集团公司科技专项《稠油大幅度提高采收率关键技术研究》及板块公司先导试验项目《稠油开发井下大功率电加热技术研究与试验方案》，推动传统地面燃气锅炉向新型井下清洁蒸汽发生器转变，在规模推广1兆瓦大功率电加热技术的基础上，加快攻克3兆瓦井下蒸汽发生技术，全面提升电气化率，完成能耗结构调整、实现绿色转型发展。到2030年，井下大功率电加热技术将在辽河油田超稠油蒸汽驱、深层SAGD等领域实现规模应用。从世界首座电热熔盐储能注汽试验站到世界首台套1兆瓦井下大功率电加热蒸汽提干装置，永攀科研高峰的辽河人不惧失败不畏挑战再次攻克难关创造奇迹。[来源：中国石油报][align=right][/align]

  • 【转帖】国产和进口横向加热平台石墨管的性能比较

    国产和进口横向加热平台石墨管的性能比较　王芬 钟永聪 王海燕 倪桦来源：国家城市供水水质监测网成立十周年科技论文集摘 要：通过对PE公司的THGA石墨管与国家地质实验测试中心研制的高灵敏度横向加热平台石墨管性能的比较，表明后者的石墨管的性能优良并有更大性价比，完全可以替代进口。 关键词：石墨炉[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]分光度法、石墨管、性能、性价比。 1.引言 目前许多国内城镇给排水系统的水质监测站都配置了国外优秀品睥的石墨炉[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]用于检测水中的痕量金属元素含量。在使用石墨炉[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]进行检测时要消耗大量的石墨管但原装进口石墨管一般都比较昂贵，因此寻找国产石墨管．减少测定时的消耗，都是大家非常关心的问题。本文作者用美国PE公司的5100ZL石墨炉[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]，对PE公司的THGA石墨管与国家地质实验测试中心研制的高灵敏度横了 加热平台石墨管作了比较，结果表明国家地质实验测试中心研制的高灵敏度横向加热平台石墨管的性能可与PE公司的THGA石墨管相媲美，其性价比甚至大大优于PE公司的THQA石墨管一完全可以替代进口。 2、实验部分 2．1实验方法 本文选择原子化温度低的铅和原子化温度高的钴、镍作待测元素。测定铅、钴时,由自动进样器进样15μl： 基体改进剂5μl。测定镍时．由自动进样器进样20μl：2．2仪器及试剂 美国PE公司的5100zl石墨炉[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收光谱仪[/color][/url]；带PE软件的工作站；AS-71自动进样器 铅、钴、镍空心阴极灯；PE公司的THGA石墨管(用PE tube表示)；国家地质实验测试中心研制的高灵敏横向加热平台石墨管(用YY3 tube表示)；99．99％氩气；大连化学物理研究所的除氧管。 国家标准物质研究中心提供的铅、钴、镍单元素标准溶液，1000ug/ml，根据需要配成使用溶液，保持1%HNO3(v／v)酸度；铅的基体改进剂(1%NH4H2PO4+0.1%HNa2HPO4)；钴的基体改进剂(0.3％Mg(NO3)2)；二次蒸馏水。2．3仪器的工作条件仪器的工作条件见下表1。仪器的工作条件表（表1）元素 波长(nm) 狭缝(nm) 灯电流(mA) 程序升温过程 温度℃ 升温时间(s) 保持时间(s) 铅 283.3 0.7 10 干燥阶段1 110 1 30 干燥阶段2 130 15 10 灰化阶段 850 10 20 原子化阶段 1500 0 3 清除阶段 2000 1 2 钴 242.5 0.2 30 干燥阶段1 110 1 30 干燥阶段2 130 15 10 灰化阶段 1400 10 10 原子化阶段 2400 0 4 清除阶段 2500 1 2 镍 232.0 0.2 25 干燥阶段1 110 1 30 干燥阶段2 130 15 10 灰化阶段 1100 10 10 原子化阶段 2300 0 5 清除阶段 2500 1 2 3、结果3．1灵敏度比较分别用不同的石墨管制作待测元素的标准曲线，求得其特征质量mo(pg/0.0044A)，见表2。不同石墨管的特征质量mo(pg/0.0044A)(表2)石墨管 铅 钴 镍 PE tube 33.2 27.5 23.6 YY3 tube 23.1 13.2 18.3 3．2精密度试验及石墨管性能稳定性比较 分别用不同的石墨管测定高低两个浓度的待测元素配制样10次．得出其标准偏差和相对标准偏差，见表3。海口监测站自2002年1月起开始使用YY3 tube石墨管，实践证明YY3 tube石墨管性能稳定，每支石墨管的灵敏度、精密度、寿命有很好一致性，与PE tube石墨管的一致性相当。并且每支石墨管在其寿命期的灵敏度、精密度都有很好的稳定性。在其寿命未期灵敏度、精密度明显改变以便及时换石墨管，这样可以防止石墨管在运行时断裂而损坏石墨锥。不同石墨管的精密度项目 标准偏差（SD μg/l) 相对标准偏差（%RSD） 标准偏差（SD μg/l) 相对标准偏差（%RSD） 铅 样品含量（μg/l） 5.00 25.0 PE tube 0.17 3.07 0.13 0.51 YY3 tube 0.14 2.53 0.12 0.47 钴 样品含量（μg/l） 5.00 20.0 PE tube 0.36 4.53 0.45 1.91 YY3 tube 0.37 4.65 0.46 1.95 镍 样品含量（μg/l） 10.0 30.0 PE tube 0.59 5.62 0.95 3.00 YY3 tube 0.29 2.76 　 2.49 　3.4不同石墨管的寿命 以相同的仪器条件测水样品中铅含量，统计5支石墨管的平均寿命，见表4石墨管 PE tube YY3 tube 寿命(次数） 406 819 3.5不同石墨管的价格石墨管 PE tube YY3 tube 价格（元/支） 1393 265 4.结论 通过比较，表明国家地质实验测试中心研制的高灵敏度磺向加热平台石墨管的性能可与PE公司的THGA一手相媲美，其性价比甚至大大优于PE公司的THGA石墨管，完全可以替代进口。国家地质实验测试中心除可提供高灵敏度横向加热平台石墨管外，还提供其它类型的石墨管．各监测站可根据自已的石墨炉[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]光谱仪类型选择使用不同类型的石墨管。

  • 咨询加热台相关信息

    实验室打算添置一套加热样品杆，想过来问问大家有没有好的推荐或者建议？根据周围同事的经验和相关公司的咨询，发现各有优缺点：JEOL的稳定性尚可，但是高温下工作时间较长电阻丝常常易坏，更换费用较高，加热温度有限，大约600摄氏度，个别好的样品杆能到800，但是使用几次后基本上就有问题了；Gatan的带水冷，能到很高温度，1000摄氏度标称，但是水冷系统带来的漂移和振动似乎很大；Hitachi的基本只能用在Hitachi的电镜上，别的似乎不行。以前接触过Protochip的，利用局域加热，可以快速升降温度，且可以到达很高温度，就是成本太高，每个MEMS大几十美金，太贵。最近还听说了个Hummingbird Scientific的，不知道有人接触过没有，网站上说采用特殊材料，稳定性等有所提高。不知道大家在这方面能不能根据自己的经验介绍些经验，还有没有别家很好的heating holder？最好接触了解过的，谢了先！！

  • 【原创大赛】加热板哪家强，莱伯泰科我看中！

    【原创大赛】加热板哪家强，莱伯泰科我看中！

    加热板那家强，莱伯泰科我看中！ 加热板是实验室常用的一种加热工具，主要适用于样品加热,恒温,烘烤,消解。下面是我们实验室用到加热板的演变过程。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411122027_522848_2042772_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411122027_522849_2042772_3.jpg 刚开始样品量比较少，为了省电，考虑用了封闭电炉，价格也很便宜。但是特别容易坏，平均一个月就坏一台。表面也没有任何处理，非常不耐酸，温度也不宜控制（我们金属样品比较多，一般都是采用加热板即可消解）。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411122028_522850_2042772_3.jpg 后期因为样品量的增加，封笔电炉坏的也比较频繁，就建议购买了大平面的数显加热板。这个温度可以控制，表面是不锈钢的，也不耐腐蚀，后面我们就表面用锡纸做防护，用了将近半年后由于搬家，有点震动，内部加热板被损坏。所有有了新的购买计划。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411122028_522851_2042772_3.jpg 由于资金的限制，根据我们的要求，经过对比最后选择了莱伯泰科的EH45Aplus系列。由于我们主要是金属材料的消解，加热温度一般300度一下，不需要特别精确的温度，耐腐蚀即可。使用2年后，表面未发现有严重腐蚀的情况，表面和新购置的一样。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411122029_522852_2042772_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411122030_522853_2042772_3.jpg 小结：莱伯泰科EH45Aplus加热板，加热面积大、处理样品多，能耐腐蚀、易清洁，结实耐用、操作稳定。选用加热板，莱伯泰科我看中！

  • 【原创】红外线加热跟其他加热方式的区别

    红外线加热跟普通加热的区别 物质加热一般有三种方式,传导,对流,辐射; 传导是热能以物质接触方式从温度高的地方传递到温度较低的地方, 梯度越大热量传递越快,介质热导性越好,传递热量越快, 这种方式耗能、升温慢，降温亦慢 ;对流是通过空气作为介质, 将热量散布到一定的空间,也就是空气分子携带热量流动到别的地方, 热量传递较快些; 辐射,是热量通过空间直线方式传播,不需要介质,它本身就是一种能量粒子,一种电磁波,传递很快,加热速度也快,降温也快,能耗比较低,相比较而言,辐射加热是比较理想的热量传递方式.红外线是辐射传热的主要方式,有阳光的地方我们感觉到温暖,就是红外线的能量.红外线加热管是利用红外线原理做成的管状加热器, 它具有品质优良、热效率高、功率密度大、升温迅速、省电、寿命长等特点，是80年代迅速发展起来的一项节能加热技术，广泛用于工业加热或烘干，如汽车、塑料、印刷、玻璃、纺织、食品、金属零件、线路板封装、胶片及电子领域等表面加热烘干固化的工艺流程。.实验室现有很多加热器很多采用的是电阻丝加热,靠传导方式加热, 普通电炉,电热板,磁力搅拌加热台等等,这些装置比较简单,价格便宜,但使用中热效率很低,实验室大多用于加热玻璃烧杯,烧瓶等容器, 玻璃导热性比较差,靠传导加热比较慢,另一方面,以电阻丝为加热元件的加热器,电阻丝暴露于空气中高温下容易氧化,所以寿命较短,传导热台具有较大的热惯性,被加热溶液到达设定温度,热台本身温度要高于溶液温度很多,温冲在所难免,在恒温控制中,时间滞后很多,导致控温精度比较差,而且,用于烧瓶加热时,只能选择油浴或水浴,控温精度更差, 红外线（Infrared）是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，其波长在760纳米（nm）至1毫米（mm）之间，是波长比红光长的非可见光,它的传播速度非常快,和光一样的速度, 及时性非常强,用于加热及恒温控制非常优越,自然界的有机物以及水, 对红外线有很好的吸收性能,化学实验中大多以水溶液作为介质,或者是有机物,他们都能够很好的吸收红外线能量,受热面积很大,升温迅速,同时,由于红外线辐射直线传播的特性,只要红外线能够照到,圆底\平底玻璃容器都可以使用,所以,实验室中用红外线加热是最理想的加热方式.在恒温控制中,红外线具有无可比拟的优越性,通电迅速升温,断电迅速降温,热惯量非常小,所以恒温控制精度很高.另一方面,红外线加热安全性很高,没有明火以及漏电的危险,红外线加热管大多采用石英管封装,抽去管内空气,灯丝不易氧化,所以寿命也比较长.红外线加热管主要有两种,一种是卤素加热管,另一种是碳纤维加热管,相比较而言,卤素红外线灯管比碳纤维红外线灯管光照度高,发热更为迅速(1-2秒); 碳纤维红外线灯管光照度比较低,发热时间稍微慢一些(3—5秒),但热效率更高一些.

  • 瞬态高速加热条件下航天复合材料热膨胀系数测试技术初步研究

    瞬态高速加热条件下航天复合材料热膨胀系数测试技术初步研究

    [size=16px][color=#cc0000][b]摘要：为准确测量航天复合材料快速加热过程中的热膨胀系数，本文介绍了热膨胀系数测试过程中加热速率、加热形式和位移测量形式对被测样品内外温度和热膨胀测量方向上温度梯度的影响，以及这些温度梯度与热膨胀系数测试结果之间的变化规律。在这些初步研究基础上，本文提出了高速加热过程中热膨胀系数测量装置的初步设计方案，即采用聚光辐射或电磁感应技术进行非接触快速高温加热，采用激光扫描或光学投影技术进行非接触应变测量。[/b][/color][/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [b][size=18px][color=#cc0000]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 比较典型的航天复合材料如碳碳和石墨复合材料、各种酚醛树脂基复合材料等，其热膨胀系数普遍还是采用加热速率较慢的各种热膨胀仪进行测试，而这种常规测试过程中的较低加热速率与航天复合材料的实际使用环境下的快速升温速率严重不符，低速加热时的热膨胀系数测试结果几乎对复合材料结构的热设计毫无用途，从而造成现有的热结构设计太过保守。为此，本文针对快速加热条件下的航天复合材料热膨胀系数测试，开展初步的测试技术研究，通过典型材料重点了解快速加热条件下的以下两方面的问题：[/size][size=16px] （1）快速加热条件下，样品或材料的内外内外温差对热膨胀系数的影响。[/size][size=16px] （2）快速加热条件下，样品或材料热膨胀测试方向上的温度均匀性影响。[/size][size=18px][color=#cc0000][b]2. 样品内外温差影响[/b][/color][/size][size=16px] 对于航天复合材料而言，由于其结构和热物理性能的不同，特别是热导率有着数量级上的差别，由此会在实际应用和取样测试过程中有时会存在严重的内外温差。热膨胀测试中，加热速率的不同会对测量结果产生明显的影响。[/size][size=16px] 为了直观了解这种内外温差对热膨胀系数测量的影响，我们选择了具有中等热导率（常温时约14W/mK）的不锈钢材料进行取样测试，测量温度范围为室温30~700℃，测试得到的平均热膨胀系数结果如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#cc0000][b][img=不锈钢样品不同加速速率下的平均线性热膨胀系数测试结果,660,482]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307111012258135_6561_3221506_3.jpg!w690x504.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#cc0000][b]图1 不同加速速率下的不锈钢样品热膨胀系数测试结果[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图1所示的测量结果可以看出，在较低加热速率（5℃/min）下的热膨胀系数测试结果相差不大，只是随加热速率的升高热膨胀系数整体有很小的降低。而在加热速率超过10℃/min时，测试结果发生明显的偏差，热膨胀系数明显的偏低，特别是在低温范围内这种现象更为明显。[/size][size=16px] 由此可见，对于热导率较低的材料，较快的加热速率会在样品内外产生明显的温差，从而对热膨胀系数产生严重的影响，使得热膨胀系数测试结果严重偏低。具体应用到航天复合材料中，由于碳碳和石墨复合材料的热导率普遍较高，相关的测试研究表明石墨材料在1600℃温度以下的范围内测试时，加热速率几乎没有影响，对于碳碳复合材料，这个不受加热速率影响的温度范围可以扩展到1700℃。[/size][size=16px] 对于热导率普遍较低的酚醛树脂复合材料，其热膨胀对加热速率则非常敏感，且膨胀过程非常复杂。有测试观察到当碳酚醛或二氧化硅酚醛层压材料被缓慢加热时，在190℃左右发生一些快速膨胀，然后材料开始收缩，从膨胀到收缩的变化对应于热降解的开始。而在高加热速率下，热膨胀系数的急剧增加发生在与低速率下开始收缩时的大致相同温度区域。据信，在高加热速率下，树脂开始软化，然后发生气体的快速释放。这些气体不容易逸出，并在材料中产生压力，导致快速膨胀和裂缝的张开。除了热膨胀之外，因材料的结构受到影响，其他性能也会受到加热速率的影响。[/size][size=18px][color=#cc0000][b]3. 样品表面温度均匀性影响[/b][/color][/size][size=16px] 在快速加热形式的热膨胀测试设备中，往往还存在以下两方面的因素会给样品表面温度的均匀性带来影响，由此会给热膨胀系数测量带来误差：[/size][size=16px] （1）加热方式：热膨胀测试中的快速加热一般会采用聚光辐射加热、感应加热和直接通电三种形式，其中辐射加热适用于非导电材料样品，而感应加热和通电加热则适用于导电类材料样品。但不论采用哪一种加热方式，发光灯管和感应线圈都会是有限长度，从而使得样品轴向方向上的温度并不是均匀分布。特别是直接通电加热方式中的电极与被测样品直接接触，样品上的热量会通过电极散失而造成较严重的样品温度不均匀性。[/size][size=16px] （2）变形测量方式：热膨胀系数的测量一般会采用顶杆法和光学投影法，在顶杆法测试中，与样品接触的顶杆同样会对样品起到散热作用而影响样品的温度均匀性，而非接触形式的光学投影法则不存在样品散热问题，对样品的温度均匀性影响较小。[/size][size=16px] 为了研究样品表面温度不均匀性对快速加热过程中热膨胀系数测量的影响，有研究人员采用了感应加热式顶杆法热膨胀仪，如图2所示，对42CrMo超高强度钢进行了不同升温速率下的测试。样品被夹在两根熔融石英顶杆之间，其中一根顶杆固定，另一根连接到一个差动变压器（LVDT）进行样品的变形量测量。样品被放置在感应线圈的中心可实现高速加热，样品上焊接了两只S型热电偶，中心位置的热电偶用于控制样品温度，边缘位置热电偶用来测量温度均匀性。[/size][align=center][size=16px][color=#cc0000][b][img=02.感应加热式顶杆法热膨胀仪结构,500,344]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307111014018059_9517_3221506_3.jpg!w690x476.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#cc0000][b]图2 感应加热式顶杆法热膨胀仪结构[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图3所示为样品和感应线圈结构和尺寸示意图，样品为壁厚为0.5mm的薄壁圆柱，样品长度为10mm，熔融石英棒顶杆的外径和内径分别为2mm和1mm。[/size][align=center][size=16px][color=#cc0000][b][img=03.快速加热热膨胀测试中使用的样品和感应线圈几何形状,660,222]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307111014201830_7644_3221506_3.jpg!w690x233.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#cc0000][b]图3 快速加热线膨胀测试中使用的样品和感应线圈几何形状[/b][/color][/size][/align][size=16px] 对上述样品，在1℃/s~1200℃/s范围内一系列不同的速率下对样品进行了加热，不同加热速率下样品中心与边缘之间的温度差测试结果如图4所示，相应的应变测试结果如图5所示。[/size][align=center][size=16px][color=#cc0000][b][img=04.不同加热速率下的样品中部和边缘的实测温差,550,443]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307111014398184_2549_3221506_3.jpg!w690x557.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#cc0000][b]图4 不同加热速率下样品中部和边缘的实测温差[/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#cc0000][b][img=05.不同加热速率下的样品应变量-温度测试结果,550,443]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307111014595694_4159_3221506_3.jpg!w690x556.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#cc0000][b]图5 不同加热速率下样品应变量-温度测试结果[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图4所示的温差曲线可以看出，对于低于10℃/s的加热速率，样品中心和边缘之间的温差不会超过10℃。对于所有其他加热速率，温差随着中心温度快速增加，并在达到某一温度时开始变缓。从该温度开始，中心与边缘之间的温差随着样品中间温度变化几乎呈线性增加。对于最高加热速率1200℃/s，温差达到最大值160℃，边缘温度相当于中心温度的大约70%。[/size][size=16px] 如图5所示，比较不同加热速率下测得的应变-温度曲线，可以观察到加热速率越高，测得的应变越低，这也与图1所示的规律一致，但这也部分可能与加热速率增加时膨胀方向上的温度梯度的增加有关。从图5可以看出，最小和最大升温速率下应变测量值的相对偏差约为20 %。[/size][size=16px] 显然，在非常高的加热速率下使用变形信号对发生相变的动力学过程的研究将导致严重的误差，因为应变信号中的误差将通过不确定的传播影响描述相变动力学的所需参数的计算，同时，还取决于所应用的动力学模型的数学性质，最终误差甚至可能大于这里测量的应变的20%误差。[/size][size=16px] 另外，样品轴向上的温度梯度是由于样品和棒之间的接触带来的热损失，这导致靠近样品边缘的温度降低。在低加热速率下，从中心到边缘的热传导几乎使整个样品的温度相等，导致小的温度梯度，但随着加热速率的增加，由于热传导使得样品中心的温度上升较快，这导致轴向温度差的增加。[/size][size=16px] 造成温度梯度的另一个因素是样品与线圈磁场的相互作用，感应热在整个样品长度上并不是均匀和恒定的，对于膨胀计的感应线圈的规则螺旋状几何形状，沿着轴向方向上存在强烈的感应温度梯度。[/size][size=18px][color=#cc0000][b]4. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 通过上述高加热速率条件下进行的金属材料热膨胀系数测试，可以明显看到加热速率对样品内外和样品轴向温度差的严重影响，因此在今后的各种高加热速率条件下的热膨胀测试，需要特别注意以下几个内容：[/size][size=16px] （1）测试前，首先要确定具体测试的是哪一种热膨胀系数，稳态热膨胀系数测试则选用低加热速率，瞬态热膨胀系数测试则根据实际应用场景选择相应的高加热速率，这在材料的相变过程研究中非常重要。[/size][size=16px] （2）对于稳态热膨胀的测试，需要在样品内外温度一致后进行测量，这是就需要尽可能采用尽可能低的加热速率才能保证相应的测量准确性，甚至可以采用台阶式温升方式，使样品在不同温度下恒定一段时间后再进行变形测量。[/size][size=16px] （3）由于材料固有的导热性能，对于符合实际变温速率应用场景的高加热速率下的热膨胀测试，样品内外的温差更能符合材料的实际温度环境，但在热膨胀系数的具体测试中需要尽可能避免样品轴向温度差带来的测量误差。具体采取的措施是分别采用非接触形式的加热技术和位移测量技术，使被测样品不与其他物体接触或最小接触，如采用均温场更长的聚光辐射加热装置或能提供更均匀温度场的异型感应线圈对样品进行非接触式快速加热，如采用激光线扫描或投影法光学变形测试技术非接触测量样品的长度。[/size][size=16px] 总之，通过对高速加热过程中热膨胀系数测试技术的初步研究，确定了非接触快速加热和非接触位移测量的总体技术方案，为后续航天复合材料高速热膨胀系数测试研究工作的开展奠定了基础。[/size][size=16px][color=#cc0000][b][/b][/color][/size][align=center][size=16px][b][color=#cc0000]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/size][/align]

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  • 扫盲系列之九：石墨炉加热方式

    [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]的石墨炉加热方式是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]的关键技术，直接关系到原子化效率的优劣，影响分析的灵敏度。石墨炉的加热方式目前主要分为纵向加热和横向加热两种，分法与加热电流的方向及光线通过石墨炉的方向有关。 1、纵向加热：加热方向（电流方向）沿光轴方向进行，即是电流方向与光轴方向平行。目前，绝大多数石墨炉原子化器都是采用纵向加热。纵向加热石墨炉的原子化温度可达到近3000摄氏度，结构比横向加热石墨炉简单。但是纵向加热石墨管内的温度不均匀。如：如果说石墨管的中心温度达到3000摄氏度，则长度为28MM的纵向石墨管两端的温度只有2500摄氏度，其中心与两端的温度差达到500摄氏度，且基本上呈正态分布。因此，纵向加热石墨炉的原子化效率也不均匀，基本上呈正态分布，从而导致原子蒸气的浓度不均匀：石墨管中心的原子蒸气的浓度高，两端的原子蒸气的浓度低，影响分析的灵敏度。再者，由于石墨管内的温度梯度大，原子化效率不均匀，纵向加热石墨炉不适用于对难熔、难测的高温元素和复杂体系样品的分析。如：钼、钡等高温元素。由于纵向加热石墨炉历史悠久、制造技术难度比横向加热小，成本低，所以大多数[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]仍是纵向加热。 鉴于纵向加热的缺点，仪器研发商提出了纵向加热石墨炉平台技术，在一定程度上减少了原子化效率的不均匀。其原理如下：在加热石黑管时，平台中的被测试样由石墨管内壁辐射加热，置于平台中的被测物，由于其加热是滞后的，因此试样在平台上的蒸发和原子化也会滞后于管壁上的原子化过程。这个设计更有利于平台上的试样蒸气完全原子化和被测试样与基体的分离，减轻或消除了干扰，使分析灵敏度有所改善。 2、横向加热：加热方向（电流方向）与光轴垂直。横向加热石墨炉的两端不与冷却水接触，因此石墨管中心和两端的温度差比较小，石墨管里的原子化温度均匀。这是横向加热石墨炉最突出的优点。横向加热石黑管的加热电流通过的方向与石墨管里光线通过的方向垂直，这种加热方式可以避免用水冷却电极的时候带走石墨管两端的热量，保证石墨管里光线通过的方向上只存在很小的温度梯度。但是，横向加热石墨炉的原子化温度要比纵向加热石墨炉低300摄氏度左右。然而，横向加热石墨炉的原子化时间小于纵向加热石墨炉，且横向加热石墨炉测得的特征质量普遍比纵向加热石墨炉好。由此可以看出，横向加热石墨炉在原子化过程中提供了良好的时间和空间恒温环境，提高了分析的可靠性，同时延长了石墨管的使用寿命。PE石墨炉为横向加热。 不足与错漏难免，欢迎版友们指正。谢谢！

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