差示扫描量热仪和激光导热仪联用测定材料导热系数
差示量热扫描法
差示量热扫描法
差示扫描量热法（DSC）是一种热分析技术，用于测量在程序控制温度下输入到试样和参比物的功率差（如以热的形式）与温度的关系。
差示扫描量热仪记录到的曲线称为DSC曲线，它以样品吸热或放热的速率，即热流率dH/dt（单位毫焦/秒）为纵坐标，以温度T或时间t为横坐标，可以测量多种热力学和动力学参数，例如比热容、反应热、转变热、相图、反应速率、结晶速率、高聚物结晶度、样品纯度等。
差示扫描量热法有补偿式和热流式两种。
在差示扫描量热中，为使试样和参比物的温差保持为零在单位时间所必需施加的热量与温度的关系曲线为DSC曲线。
差示扫描量热法具有试样用量少、基本不需要前处理、耗时短等优势，并被广泛应用于测定物质的纯度。
通过该方法测定的纯度准确度和精确度均优于其他方法，能准确地测定物质的绝对纯度，并且在精确度和准确度上优于其他方法。
差示扫描量热法的使用范围很广，可在无机物、有机化合物及药物分析中进行应用。
此外，它还可在食品和制药行业中用于表征和微调某些性质，例如大分子的稳定性、折叠或展开信息，以及测定玻璃化转变温度等。
基于激光热成像技术的耐火材料导热系数测试新方法
基于激光热成像技术的耐火材料导热系数测试新方法
基于激光热成像技术的耐火材料导热系数测试新方法
白晨1）刘少坤1）邓承继1）尹玉成1）朱青友1）王朝2）陈萍2）戴能利2）
【摘要】为了满足耐火材料对导热系数测试快速、准确的需求，提出了基于激光加热耐火材料、结合红外热成像技术的材料导热系数测试新方法——激光热成像法，并与现有国家标准的闪光法测试导热系数常用的耐驰公司激光导热仪FLASHLINE-500进行数据对比，探讨了两种不同方法测试不同成分耐火材料导热系数的差异。
结果表明：相比闪光法，采用激光热效应结合红外热成像技术的新测试方法能快速、准确地测量出不同耐火材料的导热系数；对材料的导热情况显示直观、明确，测试方法操作简单，抗干扰能力强，大大降低了测试的成本投入。
【期刊名称】耐火材料
【年(卷),期】2019(053)003
【总页数】4
【关键词】导热系数；红外热成像技术；激光；热效应；耐火材料
* 国家自然科学基金项目（51574187）和湖北省自然科学基金创新群体项目（2018CFA022）联合资助。
导热系数（即热导率）是表征材料在温度梯度下传递热量能力的参数，在材料、工程、航天、精密仪器等领域具有重要意义。
耐火材料作为一种应用于高温环境下的固态材料，其导热系数大小对其使用性能有很大影响，会直接影响其抗热震性、隔热性能及使用寿命［1-6］。
因此，准确测量耐火材料的导热系数对开发新型耐火材料和预测耐火材料性能变化至关重要。
热量传递的三种基本方。
凝胶导热系数测试方法
凝胶导热系数测试方法
凝胶导热系数测试方法主要有以下几种：
１．热线法。
通过添加金属针作为温度传感器，使用激光
功率计来测量热量传递，这种方法可以精确地测定材料在特定方向上的电导率。
如果热凝胶被用作散热器或电子设备的冷却剂时，可以使用此方法测试其导热性能。
２．面接触传热仪。
根据对流传热的经验公式，在氮氛条
件下控制平板间腔体的总发热量与上板接点面区域的流量相等，以保持上下板的恒温。
３．DSC（差示扫描热量分析）。
这是一种常用的表征物质在不同温度下的物态变化和相关转变的方法，从而间接获得材料的热传导值。
此外，还有石英晶体振动模式改变的热膨胀实验、通过有限元模拟技术进行分析预测等方法。
以上仅供参考。
差示扫描量热法 实验报告
差示扫描量热法实验报告差示扫描量热法实验报告一、引言差示扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry，DSC）是一种常用的热分析技术，可以用于研究物质的热性质和热反应。
本实验旨在通过差示扫描量热仪对某种聚合物的热性质进行分析，探究其热分解反应的特征和动力学参数。
二、实验原理DSC实验基于样品与参比物之间的温度差异来测量样品的热量变化。
在实验中，样品和参比物同时加热，通过测量两者之间的温度差和热流变化，可以得到样品的热容变化曲线。
当样品发生热反应时，其热容发生变化，从而产生峰状的热流曲线。
通过分析这些峰的形状、面积和位置，可以获得样品的热性质和热反应特征。
三、实验步骤1. 将待测样品和参比物分别放置在DSC仪器的样品盒和参比盒中。
2. 设置实验参数，如加热速率、扫描范围和环境气氛。
3. 开始实验，启动DSC仪器，开始加热过程。
4. 记录样品和参比物的温度和热流数据。
5. 分析实验数据，绘制热流曲线和热容变化曲线。
6. 根据峰的形状、面积和位置，分析样品的热性质和热反应特征。
四、实验结果与讨论通过实验测量和数据分析，我们得到了样品的热流曲线和热容变化曲线。
根据热流曲线，我们可以观察到样品在一定温度范围内的热反应峰。
通过分析这些峰的形状和面积，可以确定样品的热分解温度和热分解反应的性质。
同时，热容变化曲线可以反映样品的热容变化规律，进一步了解样品的热性质。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 样品在温度范围X至Y之间发生了热分解反应，热分解峰的最高温度为T。
2. 样品的热分解反应是一个放热反应，释放的热量为Q。
3. 样品的热分解反应速率较快，表明反应动力学较高。
五、结论本实验通过差示扫描量热法对某种聚合物的热性质进行了分析。
通过分析实验数据，我们得到了样品的热流曲线和热容变化曲线，并根据峰的形状、面积和位置，确定了样品的热分解温度和热分解反应的性质。
实验结果表明，该聚合物在一定温度范围内发生了放热的热分解反应，并且反应速率较快。
利用导热仪测量导热系数的步骤与要点
利用导热仪测量导热系数的步骤与要点导热系数是材料导热性能的重要指标，对于研究材料的导热性能以及应用领域的选择具有重要意义。
而导热仪作为一种专门用于测量材料导热性能的仪器，能够准确、快速地获取导热系数的数值。
下面将介绍利用导热仪测量导热系数的步骤与要点。
第一步：准备工作在进行导热系数的测量之前，首先需要准备好实验所需的材料和设备。
通常情况下，需要准备样品、导热仪、温度计、电源等设备。
样品可以是固体、液体或气体，根据实际需要选择合适的样品。
导热仪是测量导热系数的核心设备，可以根据实验要求选择不同类型的导热仪。
第二步：样品制备样品的制备对于导热系数的测量至关重要。
对于固体样品，需要将其切割成一定尺寸的块状，并保证样品表面的平整度。
对于液体样品，需要将其放入合适的容器中，并保持样品的稳定性。
对于气体样品，需要将其置于合适的容器中，并保持样品的稳定性。
第三步：测量操作在进行导热系数的测量之前，需要进行一系列的测量操作。
首先，将样品放置在导热仪的测试腔室中，并保证样品与导热仪接触良好。
然后，根据实验要求设置导热仪的温度范围和测量时间。
接下来，打开导热仪的电源，并等待一定时间，使系统达到稳定状态。
在测量过程中，需要记录导热仪和温度计的读数，并及时进行数据记录。
第四步：数据处理在完成测量之后，需要对所得到的数据进行处理。
首先，根据导热仪和温度计的读数，计算出样品的温度差。
然后，根据导热仪的特性曲线，计算出样品的导热系数。
最后，将所得到的数据进行整理和分析，得出最终的导热系数数值。
在进行导热系数的测量过程中，需要注意以下几个要点：1. 样品的制备要精确、细致，保证样品的质量和尺寸的一致性，以减小测量误差。
2. 在进行测量之前，要确保导热仪和温度计的准确性和稳定性，避免因仪器误差而导致测量结果的不准确。
3. 在测量过程中，要保持实验环境的稳定性，避免外界因素对测量结果的影响。
同时，要注意避免样品与外界的热交换，以保证测量结果的准确性。
利用物理实验技术研究材料的物性
利用物理实验技术研究材料的物性物性是指材料在一定条件下所表现出来的性质，包括物质的化学性质、物理性质、力学性质等等。
研究材料的物性对于材料科学与工程领域的发展意义重大。
物理实验技术作为研究材料物性的重要手段，为我们提供了丰富的实验数据和严密的理论分析。
本文将就材料的物性研究及物理实验技术在其中的应用进行探讨。
一、研究方法材料的物性研究可以通过多种途径进行，常见的方法有以下几种：1. 热学性质实验：通过测量材料的热容量、导热系数、热膨胀系数等参数来分析材料的热学性质。
例如，利用差示扫描量热法(DSC)可以测量材料的热容量和相变温度等参数，从而揭示材料的热学行为。
2. 电学性质实验：通过测量材料的电导率、电阻率、磁导率等参数来分析材料的电学性质。
例如，使用四探针法可以测量材料的电阻率，通过改变温度或施加外加磁场可以研究材料的磁导率特性。
3. 光学性质实验：通过测量材料的透射率、反射率、吸收谱等参数来分析材料的光学性质。
例如，使用紫外可见分光光度计可以测量材料的透射光谱和吸收光谱，进一步研究材料的光学特性。
4. 力学性质实验：通过测量材料的硬度、强度、韧性等参数来分析材料的力学性质。
例如，使用洛氏硬度计可以测量材料的硬度，通过拉伸试验可以评估材料的强度和韧性。
以上只是几种常见的研究方法，并不是穷尽所有的可能。
根据需要，研究者可以结合具体情况选择适当的实验方法。
二、物性研究的意义材料的物性研究对于材料科学和工程领域具有重要的意义。
首先，物性研究是材料设计与开发的基础。
只有了解材料的物性，才能根据实际需求进行合理的材料选择和设计。
其次，物性研究可以帮助我们深入理解材料的本质特征和内部机制，从而为材料改进和性能提升提供理论依据。
此外，物性研究还有助于开拓材料应用的新领域和拓展新技术。
三、物理实验技术在物性研究中的应用物理实验技术在材料物性研究中起到了重要的作用。
它们为我们提供了大量真实的实验数据，帮助我们准确地了解材料的性质。
差式扫描量热法测定轮胎复合材料的比热容
差式扫描量热法测定轮胎复合材料的比热容的报告，800字
差式扫描量热法（DSC）是一种热物性测试技术，用于测定物体的比热容。
本文旨在使用这一技术，对轮胎复合材料的比热容进行测量。
操作步骤：首先，将轮胎复合材料样品放入DSC热量计内，并以确定的扫描速度（千分之5度/分钟）加热，恒定加热32到200℃之间。
然后依据得到的数据，计算比热容。
测量结果：实验结果显示，轮胎复合材料的比热容大约在0.7至1.0J/g·K之间，同时，该复合材料的热膨胀系数在加热过程中如下变化：32-$100^{\circ}C$，热膨胀系数约为0.015；$100-200^{\circ}C$，热膨胀系数约为0.020。
结论：该实验完成了对轮胎复合材料的比热容和热膨胀系数的测量，测量结果表明，轮胎复合材料的比热容大约在0.7至1.0J/g·K之间，其热膨胀系数在加热过程中随着温度的升高而升高。
dsc差示扫描量热仪工作原理
dsc差示扫描量热仪工作原理
差示扫描量热仪（DSC）是一种常用于研究材料热性质的仪器。
它的工作原理是通过测量样品与参比物之间的热量差异来研究样品的热力学性质，如熔化温度、相变、热分解等。
DSC通常有两个加热炉，一个用于样品，另一个用于参比物。
两个炉子之
间有一块热电偶或热电阻检测器，用于测量样品和参比物之间的温度差异。
样品和参比物同时被加热或冷却，且温度升降速率相同。
当样品经历相变或热反应时，它会吸收或释放热量，从而导致样品和参比物之间的温度差异。
这种差异通过热电偶或热电阻检测器检测到，并转化为热量信号。
根据热量信号的变化，可以确定样品的热力学性质。
DSC还可以进行不同的操作模式，如恒温、线性升降温、非线性升降温等，以满足不同的实验需求。
总之，DSC是一种基于热量差异测量样品热性质
的仪器，可以用于研究材料的热力学性质和热反应行为。
如需更多与差示扫描量热仪有关的信息，建议阅读使用说明或请教专业人士。
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体样 品 的下 表 面 ， 试样 进行 均匀 加热 ， 对 使用 红外 检测 器 连续 测 量样 品上 表 面相 应 温 升过 程 ， 后 对数 据 最
进 行数 学 分析． 绝 热 的条件 下 ， 到如 下 的公式 ： 在 得
口一 ０ １ ８８ ｔ ５ ． ３ ｄ ／ｏ ．
其中： ｎ为热 扩散 系数 （ｍ ｓ ； ｃ ／ ） ｄ为样 品厚 度 （ｍ） ｔ 为样 品上 表 面温度 升高 ５ 所 需 的时 间 （） ｃ ； ０／ ９ ６ ｓ． 由上式 得到 热扩 散 系数． 导热 系数 最常用 的测 量方 法 之 一 是测 量 热 扩散 系数 （ ） 比热 容 （ 和密 度 ｎ、 ｃ） （） ． 随温度 的变 化 ， ０ 然后根 据 下式计 算 ］ 。：
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ６ ２ １ — ２ ２ 基 金 项 目 ： 江省 教 育 厅 一 般 项 目（ ０ ７ ４ ４ ． 浙 ２００５） 作者简介： 邓 元 （９ ０ ）男 ， １ ８ 一 ， 山东 滕 州人 ， 验 师 ， 士 ， 要从 事 分 析化 学 研究 ． － ｉ 实 硕 主 Ｅ ｍａ ｌ
有 良好 的 导 电 性 能 ， 需 要 有 耐 高 温 和 散 热 性 能 ． 又 了解 这 些 新 材 料 的 导 热 等 物 理 性 质 ， 成 为 科 技 工 作 者 已
不 得不 面对 的一个 严峻 的 问题． 过去 的半个 世纪 里 ， 算机 的高速 发展 带动 了新 的测试 方法 和仪器 的快 在 计
第 ９卷 第 ３期
２１ ０ ０年 ５月
杭 州师范 大 学学报 【 自然 科 学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ａ ｇ ｈ ｕＮ ｒ ａ Ｕ ｉｅｓｔ（ ａｕａ ｃｅ ｃ ｄｔ ｎ ｏ ｒａ ｏ ｎ ｚ ｏ ｏ ｍ ｌ ｎｖ ｒｉ Ｎ ｔｒ ｌ ｉ ｅ Ｅ ｉ ） Ｈ ｙ Ｓ ｎ ｉ ｏ
第 ３ 期
邓
元 ， ： 示 扫 描 量 热 仪 和 激 光 导 热 仪 联 用 测 定 材 料 导 热 系 数 等 差
２１ ２
１ ２ 激 光 导 热 法 的 测 量 原 理 ． 以型号 Ｌ Ａ４ ７的激 光导 热仪 为例 ， 炉体 控制 的一 定温 度下 ， Ｆ ５ 在 由激 光源 发射 光脉 冲均 匀照 射在 圆柱
重 点 介 绍 差 示 扫 描 量 热 仪 （ Ｃ） 激 光 导热 仪联 用技 术 ， ＤＳ ＤＳ 和 将 Ｃ测 得 精 确 的 比热 容 数 据 应 用 在 导热 测 量 中 ， 以
得 到精 确 的导 热 系数 ． 关 键 词 ：比 热容 ； 扩 散 系 数 ； 热 系数 热 导
中 图 分 类 号 ：０６ ３ ９ ．３ 文 献 标 志 码 ：Ａ
速 发 展 ， 在 某 一 应 用 领 域 ， 于 新 材 料 物 理 性 能 的 精 确 测 量 并 非 通 过 一 种 仪 器 就 可 以轻 松 完 成 的 ． 此 ， 但 对 因
要得 到精 确 的导热 测量结 果 ， 必须根 据材 料 的导热 系数范 围与 样 品特 征 ， 择合 适 的测试方 法． 选
１ 导 热 系 数 的测 定
１ １ 导 热 法 的 分 类 ．
由于仪器 分析 技术 的快 速发展 ， 在测量 导热 系数 的仪 器 和方 法很 多 ， 现 主要 分为 两 大类 ： 类 是用 于 一 高温条件 下或 者测 量导 热系 数 比较 高 的材料 的动态 法 ； 另一 类是 适 合 于 中低 温度 条件 或 者 中低 导 热 系数
Ｖｏ ． １ ９ Ｎｏ ３ ．
Ｍａ ０ ０ ｙ２ ｔ
Ｄ ：１ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ６ ４ ２ ２ ２ １ ． ３ ０ ２ ＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ７ —３ Ｘ． ０ ０ ０ ． １
差 示 扫 描 量 热 仪 和 激 光 导 热 仪联 用 测 定 材 料 导 热 系数
邓 元 ， 晓 星 ， 淑 淀 ， 剑 雄 ， 国桥 魏 何 蒋 来
材 料 的热 性能 分析 就是其 中重要 的组成 部分 ， 例如 ： 天器所 使 用 的外 层材 料 ， 航 需要 承 受 航 天器 返 回地 球 大 气层 时和 大气摩 擦所 产生 的高 温 以防止 内部部件 的损 坏 ； 电子工作 领域 使用 的微小 陶瓷 ， 既要保 护 集成 电路板 与 电子设备 不被 高温 烧毁 ， 又要 作为热 量 的散热 器 ； 同样 作 为微 电子 工 业 中所 使 用 的塑 料 ， 既要 求
（ 州 师 范 大 学 有 机 硅 化 学 及 材 料技 术教 育 部 重 点 实 验 室 ， 江 杭 州 ３ ０ １ ） 杭 浙 １ ０ ２
摘
要 ：介 绍 了 测 量 材料 导 热 系数 的几 种 方 法 ， 目前 最 常 用 的 激 光 法 测 量 导 热 系 数 的 原 理 进 行 了 阐述 ． 对
的材料 的稳态 法． 动态法 又 可 以分 为热 线法 和激光 导热法 ， 稳态 法分 为热 流法 、 保护 热板法 和保 护热线 法．
相 对于其 它方 法 ， 光 导热法 具有试 样尺 寸小 、 品制备 简 单 、 激 样 测量 温 度 范 围和导 热 系 数范 围广 以及 重 复性 和精确 性高 的特 点． 以实验 室购买 的德 国耐驰 公 司生产 的型号 为 Ｌ Ａ４ ７激光 导热 仪为例 ： 量温 Ｆ ５ 测 度 范 围宽 ， 高能 达２０ ０℃ ； 热系数 覆盖 范 围广 ， 最 ０ 导 从普 通 的绝热 塑料 ０ ０ （ ・ 至金 刚石 的２０ ０ ． ５ｗ／ ｍ Ｋ） ０ ｗ／ ｍ ・ 均能测 量 ． （ Ｋ） 因此 ， 目前 全世 界热扩 散 系数 的测 量一 半 以上都是 使用 该方 法．
文 章 编 号 ：１ ７ － ３ Ｘ（ ０ ０ ０ — ２ ００ ６ ４２ ２ ２ １ ） ３０ 发展 ， 材 料 的合 成 和研 究 受 到 了人们 越 来 越 多 的重 视 ． 种 新 材料 的 出 新 各
现 ， 得 人 们 对 这 些 新 材 料 的 性 能 检 测 也 提 出 了更 高 的 要 求 ， 给 分 析 工 作 者 带 来 了 前 所 未 有 的 挑 战 ． 使 这 新