热分析论文
《2024年ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》范文
《ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用》篇一一、引言随着科技的不断进步，ANSYS有限元分析软件在工程领域的应用越来越广泛。
其中，ANSYS在热分析方面的应用具有很高的价值，能对复杂结构的温度分布、热应力等问题进行有效的数值模拟和分析。
本文旨在深入探讨ANSYS有限元分析软件在热分析中的应用。
二、ANSYS软件及其热分析功能ANSYS是一款广泛应用于机械、电气、流体等多领域的有限元分析软件。
其强大的功能主要得益于其精细的数值计算方法和广泛的适用性。
在热分析方面，ANSYS可以模拟各种复杂的热传导、热对流和热辐射问题，为工程师提供精确的数值结果和直观的图形展示。
三、ANSYS在热分析中的应用1. 模型建立与网格划分在ANSYS中进行热分析，首先需要建立准确的模型并进行网格划分。
ANSYS提供了强大的建模工具，可以方便地建立各种复杂的模型。
同时，其网格划分功能可以根据模型的特点和需求，自动或手动进行网格的生成和优化。
这为后续的热分析提供了可靠的数值基础。
2. 材料属性设定与载荷施加在热分析中，材料属性设定和载荷施加是关键步骤。
ANSYS 提供了丰富的材料库，可以根据实际需要选择合适的材料并进行属性的设定。
同时，根据问题的需求，可以在模型上施加各种类型的热载荷，如温度、热流等。
3. 求解与结果分析完成模型建立、网格划分、材料属性设定和载荷施加后，就可以进行求解了。
ANSYS采用先进的数值计算方法，可以快速得到求解结果。
同时，ANSYS提供了丰富的后处理功能，可以对求解结果进行可视化展示和分析。
例如，可以绘制温度分布图、热流图等，帮助工程师直观地了解问题的特点。
四、ANSYS在热分析中的优势相比传统的实验方法，ANSYS在热分析中具有以下优势：1. 准确性高：ANSYS采用先进的数值计算方法，可以模拟各种复杂的热传导、热对流和热辐射问题，得到的结果更加准确可靠。
2. 效率高：相比传统的实验方法，ANSYS可以在短时间内得到求解结果，大大提高了工作效率。
内燃机活塞的热分析论文汇总
目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (3)1.1 研究来源与意义 (3)1.2 研究的国内外状况 (4)1.3 研究方法 (4)1.4 本文的主要研究内容 (5)2 温度场的有限元分析 (6)2.1 热分析理论基础 (6)2.2 有限元方法理论 (8)2.3 活塞有限元模型的建立 (11)2.4 活塞有限元分析的内容 (14)3 活塞温度场分析·······················错误！未定义书签。
3.1 活塞热对流边界条件的计算 (15)3.2 活塞温度场的分析 (24)3.3 活塞强度分析 (27)3.4 型不同火力岸高度活塞的热应力对比分析 (36)3.5 O型与平顶型活塞的温度场分析 (40)4 结论与展望 (43)4.1 结论 (43)4.2 展望 (43)致谢 (44)参考文献 (45)内燃机活塞的热-结构耦合仿真学生姓名：专业班级：指导教师：指导单位：摘要：活塞作为内燃机的关键零部件之一，它设计质量的好坏直接关系到内燃机的工作可靠性和使用耐久性，同时直接影响到内燃机的排放性能。
活塞的工作环境极为恶劣:混合气燃烧产生的高温高压燃气使活塞顶部乃至整个活塞温度很高，且温度分布很不均匀，导致活塞产生热应力和热变形；同时活塞还受到燃气压力、高速往复运动产生的惯性力、侧向推力和摩擦力等周期性载荷作用，产生机械应力和机械变形[1]。
热负荷和机械负荷将导致活塞产生裂纹、活塞环胶结以及拉缸等。
因此，在新产品的开发过程中，很有必要对活塞进行温度场和强度分析，了解活塞的温度分布和应力分布情况，进而改进活塞。
本文利用活塞二分之一模型，使用ANSYS软件计算了活塞在最大爆发压力工况点的温度分布情况；温度、机械载荷单独作用时的应力和变形情况；温度、机械载荷共同作用时活塞的应力和变形情况，为优化活塞设计提供了较符合实际工作状况的基础温度与应力数据及改进方向[2]。
热分析技术应用综述
热分析技术应用综述热分析技术是一种广泛应用的技术，可以用来分析物质的物理性质和化学成分。
它主要应用于医药、食品、能源、化学、材料和环境等多个领域，研究各种物质的物性和热分析过程。
本文综述了热分析技术在上述几个领域的应用，以期深入探索热分析技术的特性、原理和未来的发展方向。
1.药领域热分析技术在医药领域的应用越来越广泛，主要用于药物研究及药物质量控制。
热分析可以帮助分析药物的比热、比释放、溶解度和压缩性等性质，为药品质量控制提供重要依据。
此外，热分析技术还可用于检测药物作用机制，评估药物添加剂对溶解度、稳定性及粉末流动性的影响，研究药物的合成过程，以及实现基于温度的无创检测。
2.品领域热分析技术在食品加工上有着广泛的应用。
目前，热分析可以帮助分析食品的水分含量、活性物质含量、油脂含量、脂肪氧化、新陈代谢及热物性等特性，并对对食品的安全性、品质和有效成分进行可靠的检测。
此外，热分析技术还可用于分析食品加工中的热处理效果，理解食品加工的微观结构特征，以及检测低温保存时食品中活性物质的传递及稳定性。
3.源领域在能源领域，热分析技术可用于燃料、煤、石油、天然气等燃料分析，以及热力能源的储存与利用。
由于热分析能够精确分析燃料和热源的燃烧特性，它不仅可以用于检测和验证燃料的成分，还可用于评估燃料的发动机性能，帮助改善燃料的发动机效率和热力能源储存利用系统的效率。
4.学领域热分析技术在化学领域被广泛应用，它可以用于分析液体、固体、气体和复合物等物质。
热分析可以用于分析化学反应物的比热、比释放、溶解度和压缩性等性质，探索化学反应机理，评价反应物的热分解特性，研究复合物的热分解规律，检测不同化学物质的热安定性，以及求解各类化学反应中反应物之间的相互作用等。
5.料领域热分析技术可以用于材料性能等热分析测试，以分析构成材料的特性，它可以用于分析材料的吸收热量、比热、比释放、溶解度和压缩性，以及多元材料的热性能分析。
此外，热分析技术还可以评估材料的耐热性、耐腐蚀性、抗氧化性、抗老化能力以及材料制造过程中的热安定性等，从而帮助研究和开发新型材料。
关于热分析法
关于热分析法的研究摘要：在药剂学领域，热分析是研究药物晶型、纯度、稳定性、固态分散系统、脂质体、药物-辅料相互作用的重要手段。
热分析法主要包括差热分析、差示扫描量热法和热重法，该篇文章主要介绍了他们的原理、应用范围及实例以及优缺点。
关键词：原理应用热分析1.差热分析（DTA）差热分析，也称差示热分析，是在温度程序控制下，测量物质与基准物(参比物)之间的温度差随温度变化的技术。
1．1原理：纵坐标表示温度差ΔT,ΔT为正表示试样放热；ΔT为负表示试样吸热。
横坐标表示温度。
ABCA所包围的面积为峰面积，A′C′为峰宽，用温度区间或时间间隔来表示。
BD 为峰高,A点对应的温度Ti为仪器检测到的试样反应开始的温度,Ti受仪器灵敏度的影响,通常不能用作物质的特征温度。
E点对应的温度Te为外延起始温度，国际热分析协会(ICTA)定为反应的起始温度。
E点是由峰的前坡(图中 AB段)上斜率最大的一点作切线与外延基线的交点，称外延起始点。
B点对应的温度Tp为峰顶温度,它受实验条件影响，通常也不能用作物质特征温度。
1.2应用范围:熔化及结晶转变、氧化还原反应、裂解反应等的分析研究、主要用于定性分析。
1.3优缺点：优点：测量物质的转变温度是比较准确方便的缺点：1）试样在产生热效应时，升温速率是非线性的，从而使校正系数K值变化，难以进行定量；2）试样产生热效应时，由于与参比物、环境的温度有较大差异，三者之间会发生热交换，降低了对热效应测量的灵敏度和精确度。
3）用于热量测量却比较麻烦，而且因受样品与参考物之间热传导的影响，定量的准确度也较差。
1.4应用实例1）含水化合物。
对于含吸附水、结晶水或者结构水的物质，在加热过程中失水时，发生吸热作用，在差热曲线上形成吸热峰。
①2）高温下有气体放出的物质。
一些化学物质，如碳酸盐、硫酸盐及硫化物等，在加热过程中由于CO2、SO2等气体的放出，而产生吸热效应，在差热曲线上表现为吸热谷。
不同类物质放出气体的温度不同，差热曲线的形态也不同，利用这种特征就可以对不同类物质进行区分鉴定。
浅谈热分析技术及其应用
浅谈热分析技术及其应用（学号：0908321083姓名：吕夏燕）热分析是在程序控制温度的条件下，测量物质的物理性质与温度关系的一种技术。
在加热或冷却的过程中，随着物质的结构、相态、化学性质的变化都会伴随相应的物理性质变化。
这些物理性质包括质量、温度、尺寸等性质。
根据测量物质的物理性质的不同，热分析方法的种类是多种多样的。
如：差热分析(DTA) 、热重分析(TG) 、差示扫描量热(DSC) 和热机械分析( TMA、DMA) 等。
在热分析技术中，应用得最为广泛的是热重法、差热分析与差示扫描量热法。
DSC（DSC - Differential Scanning calorimeters），DSC 全称差示扫描量法，分为功率补偿式（Power Compensation ）和热流式（Heatflow ）。
其中功率补尝式DSC的测量原理是给被测样品和参比物样品放在同一环境中同时加温。
加温过程中，当被测物由于发生物理性变，产生吸热或放热反应引起两个样品温度有差别时，通过及时给较低温度的样品加热，补偿功率的方法达到两样品时时保持相同温度。
功率补偿式DSC 在定量测量热量方面比差热分析法好得多，能够直接从曲线峰面积中得到试样放热量（或吸热量），而且分辨率高，测得的化学反应动力学参数与纯度比差热分析法更精确。
TG(Thermogravimetric Analyzers) 热重分析法，热重分析法是在程序控制温度下，测量温度的质量与温度的关系的技术。
用来进行热重分析的仪器一般称为热天平。
它的测量原理是在给被测物加温过程中，由于物质的物理或化学特性改变，引起质量的变化，通过记录质量变化时程序所走出的曲线，分析引起物质特性改变的温度点，以及被测物在物理特性改变过程中吸收或者放出的能量，从而来研究物质的热特性。
DTA（Microcumputer Differential Thermal Analyzers）差热分析法，差热分析法是应用最广泛的一种热分析技术，它是在程序控制温度下，建立被测量物质和参比物的温度差与温度关系的技术。
热分析报告范文
热分析报告范文1. 简介热分析是一种用于研究材料结构和性能的重要方法。
它通过对样品在不同温度下的物理和化学变化进行监测和分析，揭示了材料的热稳定性、相变温度、热解动力学等重要参数。
本热分析报告旨在通过对某材料样品的热分析实验结果进行分析和解读，为进一步研究该材料的热性能提供指导。
2. 实验目的本次实验的目的是通过热分析方法，研究某材料样品的热性能，包括热分解温度、热稳定性和热解动力学。
通过实验结果的分析，探究该材料的热行为和热性能变化规律，为进一步应用和开发该材料提供科学依据。
3. 实验方法3.1 样品制备选择某材料样品作为研究对象，按照实验要求进行样品制备，并保证样品的纯度和质量。
3.2 热分析仪器使用某型号热分析仪进行实验，该热分析仪具有高温电炉、热电偶、气氛控制系统等基本部件，能够对样品进行不同温度下的热分析。
3.3 实验步骤（1）将样品装入热分析样品槽中；（2）设置实验参数，如升温速率、实验温度范围等；（3）启动热分析仪器，开始实验；（4）观察并记录实验过程中样品的热变化曲线、质量变化等数据；（5）根据实验结果，进行数据处理和分析。
4. 实验结果与分析经过实验，我们得到了样品的热变化曲线和质量变化数据。
下面对实验结果进行分析和解读。
图1 展示了样品在不同温度下的热变化曲线。
从图中可以看出，在200°C左右，样品开始发生明显的质量损失，表明发生了热分解反应。
进一步升温到400°C，质量损失进一步加剧，样品变得不稳定。
随后，在600°C左右，质量几乎完全损失，样品已经完全热分解。
根据质量变化数据，我们可以计算出样品的热分解温度和热分解动力学参数。
根据实验数据的拟合结果，我们得到样品的热分解温度为450°C，表明该材料在高温条件下具有较好的热稳定性。
此外，热分解反应的动力学参数可以用于预测和控制材料的热分解速率，从而为材料加工和应用提供重要参考。
5. 结论通过对该材料样品的热分析实验，我们得到了样品的热分解温度和热分解动力学参数，揭示了该材料的热稳定性和热解行为。
热分析论文
热分析技术的发展热分析法由法国科学家Chatelier在1887年首次提出，在其发展史上，人们最早发现和应用的是热重法。
1780年英国人Higgins在研究石灰粘剂和生石灰的过程中第一次用天平测量了试样受热时所产生的重量变化。
1786年英国人Wedgwood在研究粘土时测得了第一条热衷曲线，观察到粘土加热到“暗红”时出现明显的失重，这就是热重法的开始。
差热分析法应该起源于法国，1887年法国人Chatelier将一个铂-铂/10%铑热电偶插入受热的粘土试样中测量了粘土变化过程，由于Chatelier只用一根热电偶，因而，严格说不算是真正的差热分析而是热分析。
直到1889年，英国人Robert 和Austen采用两个热电偶反相连接，一个热电偶插入样品中，另一个插入参比物内，通过一镜式检流剂显示输出信号，直接记录样品和参比物之间的温差随时间的变化规律，这才是差热分析的真正含义。
1955年以前，在差热分析实验中，一般都是将热电偶的接点直接插入试样和参比物，1955年Boersma指出这种做法的弊病，并且开始把热电偶的接点埋入具有两个孔穴的镍钧匀块中，样品和参比物分别放在两个孔穴中，直到今日，差热分析仍用这种方法。
1964年Wattson 和ONeill等人第一次提出了“差示扫描量热法”的概念，后来被Perkin-Elmer公司采用，研制了差示扫描仪DSC，由于DSC仪能直接测量物质在程序控温下所发生的热量变化，而且定量性和重复性都很好，于是受到人们的普遍重视，现在差示扫描量热仪的品种及差示扫描量热法的应用都很快热分析的起源可以追溯到19世纪末。
第一次使用的热分析测量方法是热电偶测量法，1887年法国勒·撒特尔第一次使用热电偶测温的方法研究粘土矿物在升温过程中热性质的变化。
此后，热分析开始逐渐在粘土研究、矿物以及合金方面得到应用。
电子技术及传感器技术的发展推动了热分析技术的纵深发展，逐渐产生了DTA（Differential Thermal Analyzer）技术；根据物质在受热过程中质量的减少，产生了TG（Thermogravimetric Analyzer）技术，等等。
热分析文献综述
热分析动力学综述摘要：综述了热分析的发展过程和研究现状，以及热分析动力学处理数据的方法的研究进展。
关键词：热分析；热分析动力学；数据处理方法1.热分析的发展过程和研究现状1.1热分析简介热分析是一种很重要的分析方法，通常在毛细管中测定有机化合物的熔点和在坩埚中测定物质的冷却曲线都属于热分析方法。
随着科学技术的发展，这些简单的热分析方法目前已逐步被现代精密的热分析仪——热台显微镜和差热分析仪所取代。
近年来，热分析不仅涉及的内容范围宽，而且在科学技术领域中的应用甚为广泛。
热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度关系的一种技术。
在加热或冷却的过程中，随着物质的结构，相态和化学性质的变化都会伴有相应的物理性质的变化。
这些物理性质包括质量，温度，尺寸和声，光，热，力，电，磁等性质。
例如在热台显微镜下测定有机化合物的熔点，就是在程序升温条件下，观察粉末状有机化合物转变为液体时所产生的光学性质的变化。
1.2热分析方法热分析方法是关于物质物理性质依赖于温度变化而进行测量的一项技术，是一类多学科通用的分析测试技术，其仪器种类繁多，应用范围极广。
目前的热分析方法共分为九类十七种：测质量的有热重法（TG），等压质量变化测定，迤出气检法（EGD），迤出气分析（EGA），放热热分析，热微粒分析；测温度的有升温曲线测定，差热分析（DTA），测热量的有差示扫描量热法（DSC）；测尺寸的有热膨胀法；测力学特性的有热机械分析（TMA），动态热机械法（DMA）；测声学特性的有热发声法，热传声法；测光学特性的有热光学法；测电学特性的有热电学法；测磁学特性的有热磁学法。
在这些分析技术中，其中热重法，差热分析和差示扫描量热法应用最为广泛。
热分析所测定的热力学参数主要是热焓的变化。
根据热力学的基本原理，我们知道物质的焓，熵和自由能都是物质的一种特性，他们之间的关系可由Gibbs-Helmholtz方程式表达。
由于在给定温度下每个体系总是趋向于达到自由能最小状态，所以当逐渐加热式样时它可转变成更稳定的晶体结构或具有更低自由能的另一种状态。
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iv)样品的几何形状和粒度的影响：样品粒度及形状同样对热传导和气体的扩散有影响。粒度不同，会引起气体产物扩散的变化，导致反应速度和热重曲线形状的改变。粒度越小，反应速度越快，热重曲线上的起始分解温度和终止分解温度降低，反应区间变窄，而且分解反应进行得完全。所以，粒度影响在热重法中是个不可忽略的因素。
TG曲线的特征温度：
AB段：热重基线
B点：Ti起始温度，初始分解温度
C点：Tf终止温度
Tf-Ti反应间隔
Ti~Tf分解反应温度范围
D点：Te外推起始温度，外推基线与TG线最大斜率切线交点
Tp：最快分解温度，DTG曲线的峰值温度
热重法的主要特点，是定量性强，能准确地测量物质的质量变化及变化的速率。根据这一特点，可以说，只要物质受热时发生质量的变化，都可以用热重法来研究。如升华、汽化、吸附、解吸、吸收和气固反应等，这些物理变化和化学变化都是存在着质量变化的，但像熔融、结晶和玻璃化转变之类的热行为，样品没有质量变化，热重分析方法就帮不上忙了。
化学吸附
化学吸附是吸附质和吸附剂以分子间的化学键为主的吸附，相当与吸附剂表面分子与吸附质分子发生了化学反应，在红外、紫外-可见光谱中会出现新的特征吸收带。
物理吸附
物理吸附也称为范德华吸附，它是吸附质和吸附剂以分子间作用力为主的吸附。它的严格定义是某个组分在相界层区域的富及集。物理吸附的作用力是固体表面与气体分子之间，以及已被吸附分子与气体分子间的范德华引力，包括静电力诱导力和色散力。物理吸附过程不产生化学反应，不发生电子转移、原子重排及化学键的破坏与生成。由于分子间引力的作用比较弱，使得吸附质分子的结构变化很小。在吸附过程中物质不改变原来的性质，因此吸附能小，被吸附的物质很容易再脱离表面造成脱附。吸附与脱附之间最终达到动态平衡。
iii)挥发物再冷凝的影响：样品受热分解、升华、逸出的挥发性物质，往往会在仪器的低温部分冷凝。这不仅污染仪器，而且使测定结果出现偏差。若挥发物冷凝在样品支架上，则影响更严重，随温度升高，冷凝物可能再次挥发产生假失重，使TG曲线变形。为减少挥发物冷凝的影响，可在坩埚周围安装耐热屏蔽套管；采用水平结构的天平；在天平灵敏度范围内，尽量减少样品用量；选择合适的净化气体流量。实验前，对样品的分解情况有初步估计，防止对仪器的污染。
ii)对流的影响：它的产生，是常温下，试样周围的气体受热变轻形成向上的热气流，作用在热天平上，引起试样的表观质量损失。
措施：为了减少气体浮力和对流的影响，试样可以选择在真空条件下进行测定，或选用卧式结构的热重仪进行测定。
iii)坩埚的影响：坩埚的大小与试样量有关，直接影响试样的热传导和热扩散；坩埚的形状则影响试样的挥发速率。因此，通常选用轻巧、浅底的坩埚，可使试样在埚底摊成均匀的薄层，有利于热传导、热扩散和挥发。坩埚的材质通常应该选择对试样、中间产物、最终产物和气氛没有反应活性和催化活性的惰性材料，如Pt、Al2O3等。
热重法测定的结果与实验条件有关，为了得到准确性和重复性好的热重曲线，我们有必要对各种影响因素进行仔细分析。影响热重测试结果的因素，基本上可以分为三类：仪器因素、操作条件因素和一些其他的因素。
①仪器因素包括浮力影响、气氛的对流影响、坩埚材料、支持器和炉子的几何形状、天平和记录机构的灵敏度。
i)气体浮力的影响：气体的密度与温度有关，随温度升高，样品周围的气体密度发生变化，从而气体的浮力也发生变化。所以，尽管样品本身没有质量变化，但由于温度的改变造成气体浮力的变化，使得样品呈现随温度升高而质量增加，这种现象称为表观增重。
从热重法可以派生出微商热重法，也称导数热重法，它是记录TG曲线对温度或时间的一阶导数的一种技术。实验得到的结果是微商热重曲线，即DTG曲线，以质量变化率为纵坐标，自上而下表示减少；横坐标为温度或时间，从左往右表示增加。
DTG曲线的特点是，它能精确反映出每个失重阶段的起始反应温度，最大反应速率温度和反应终止温度；DTG曲线上各峰的面积与TG曲线上对应的样品失重量成正比；当TG曲线对某些受热过程出现的台阶不明显时，利用DTG曲线能明显的区分开来。
通常采用氮气，氩气或氧气为吸附质进行多孔物的比表面、孔体积、孔径的大小和分布的测定。也可通过完整的吸附脱附曲线计算出介孔部分和微孔部分的体积和表面积等。吸附平衡等温线是以以压力为横坐标，恒温条件下吸附质在吸附剂上的吸附量为纵坐标的曲线。通常用比压(相对压力)p/p0表示压力，p为气体的真实压力，p0为气体在测量温度下的饱和蒸汽压。
关键词：热重分析法(TG)氮气的吸附等温线介孔碳材料比表面积BET模型和BJH模型
物质在某温度会发生分解、脱水、氧化、还原和升华等物理、化学变化而出现重量变化。热重分析法(TG)就是在程序控制温度和一定气氛条件下，测量物质的质量与温度或时间关系的一种热分析方法。它具有操作简便、准确度高、灵敏快速以及试样微量化等优点。热重法的应用十分广泛，有力地推动了无机化学、分析化学、有机化学、高分子聚合物、石油化工、人工合成材料科学的发展。因为物质在吸附解吸的过程中，同样伴随着质量的变化，所以热重法在吸附科学中的应用也是十分有趣的内容。
非孔或大孔固体表面发生多分子层吸附属于II型。II型常称为S型等温线，是最普通的物理吸附。在相对压力约0.3时，等温线向上凸，第一层吸附大致完成。可由多层吸附的BET公式来解释，且第一层吸附热比吸附质的凝聚热大明显的突跃。随着相对压力的增加，开始形成第二层，在相对压相对接近1时，吸附层数无限大，发生毛细管和孔凝聚现象，吸附量急剧增加，又因为孔径范围较大，大于5nm，所以不呈现饱和吸附状态。
1热重分析法(TG)
热重分析法(TG)就是在程序控制温度和一定气氛条件下，测量物质的质量与温度或时间关系的一种热分析方法。进行热重分析的仪器，称为热重仪，主要由三部分组成，温度控制系统，检测系统和记录系统。其中记录天平，它基本上与一台优质的分析天平相同，对灵敏度、准确度、重现性、抗震性能、反应性、结构坚固程度以及适应环境温度变化的能力等都有较高的要求。热重法实验得到的曲线称为热重曲线。TG曲线以质量（或百分率%）为纵坐标，从上到下表示质量减少，以温度或时间作横坐标，从左自右增加。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成的产物等与质量相联系的信息。
非孔或大孔固体吸附剂与吸附质之间的作用很弱时属于Ⅲ型——这种类型较少见。在低压区吸附量少且不出现B点，表明吸附剂和吸附质之间的作用力相当弱；相对压力越高，吸附量越多，表现出有孔填充。
介孔材料(包括MCM-41、MCM-48和SBA系列介孔材料)多呈现IV型吸附平衡等温线。在较低的相对压力下发生的吸附主要是单分子层吸附，然后是多层吸附，直到压力足以发生毛细管凝聚，吸附等温线上表现为一个突跃，介孔的孔径越大，毛细管凝聚发生的压力越高。之后则是外表面吸附。
iv)仪器的工作环境：仪器应放置在恒温恒湿的环境中，湿度过大会影响实验结果；保证炉子出气口畅通，不得有高温冷凝物质堵塞出口。
2热重分析法在吸附科学中的应用
2.1吸附
当流体与多孔固体接触时，流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄，此现象称为吸附。吸附也指物质（主要是固体物质）表面吸住周围介质（液体或气体）中的分子或离子现象。吸附属于一种传质过程，物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力，但物质表面的分子，其中相对物质外部的作用力没有充分发挥，所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体，尤其是表面面积很大的情况下，这种吸附力能产生很大的作用，所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附，如活性炭、水膜等。吸附剂一般指具有吸附能力的固体物质。吸附质一般指被吸附剂所吸附的物质，(如氮气)。
③其他因素包括试样的飞溅、试样的反应潜热、试样的热传导系数、分解产物的凝聚以及仪器工作环境等
i)试样的飞溅：样品填装过紧、较大颗粒或晶状样品，加热后均有可能产生迸溅，导致突然失重
ii)试样的反应潜热、比热和热传导系数：反应热引起的试样温度高于或低于炉温，取决于试样是放热还是吸热。炉温和试样温度之间因热效应引起的温度相差可以达到30℃甚至更高，它对计算动力学参数带来严重误差，因此必须通过温度标定（或校正）来消除可能产生的误差。
多孔碳材料是指具有不同孔道结构的碳材料，包括活性碳、碳分子筛等。按照其孔径大小，多孔碳材料可以分为如下3种：微孔碳材料（孔径＜2 nm），介孔碳材料（2 nm＜孔径＜50 nm），大孔碳材料（孔径＞50 nm）。介孔碳由于具有较高的比表面积，较好的水热稳定性，疏水性和亲有机物特性等性质，使其在吸附、分离、催化及新型功能材料的开发等领域都有很重要的应用价值。为了研究介孔碳材料的比表面积，我们经常会研究它的氮气吸附等温线，进而通过相应的计算模型得到材料具体的比表面积和孔径分布曲线。
热重分析方法在吸附科学中的应用
——以介孔碳材料为例
学号：姓名：
摘要：热重分析法(TG)是热分析方法中使用比较广泛的一种方法，它和差热分析法(DTA)、差示扫描量热法(DSC)共同构成了热分析的三大支柱。热重分析法可以用于各种领域的科学研究，本文将主要介绍热重分析法在吸附科学中的应用，并结合介孔碳材料为例，分析具体的氮气的吸附等温线，同时简要介绍几种模型在计算材料比表面积和孔径分布中的应用。
2.2物理吸附平衡等温线的形状与材料的孔组织结构有关，根据IUPAC的分类，有六种不同的类型，但是只有其中四种类型(I、II、IV、VI)适于多孔材料。等温线的分类如下：
微孔材料（包括多数沸石和类沸石分子筛）的吸附平衡等温线为I型。I-A型常称为朗格缪尔型吸附等温线，可用单分子层吸附来解释。在2.5nm以下微孔吸附剂上的吸附等温线属于这种类型。当吸附剂仅有2—3 nm以下的微孔时，虽然发生了多层吸附和毛细凝聚现象，而一旦将所有的孔填满后，吸附量便不再随比压而增加，呈现出饱和吸附。相当于在吸附剂表面上只形成单分子层。活性炭和沸石常呈现I-B型曲线，在低压区，吸附曲线就迅速上升，发生微孔内吸附，在平坦区发生外表面吸附。在接近饱和蒸气压时，由于微粒子之间存在缝隙，在大孔中发生吸附，等温线又迅速上升。