上海盈諾熱重分析儀密封性能實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告

    設(shè)備是否密封,，對(duì)測試結(jié)果有什么影響,？氮?dú)馐欠衿鸬奖Ｗo(hù)作用,？

    我公司根據(jù)客戶要求“熱重法測試炭黑含量”,，研發(fā)一款TGA-C系列熱重分析儀，增加了密封系統(tǒng),、天平恒溫系統(tǒng),，避免氣體氣體影響，使測試炭黑含量更加準(zhǔn)確（熱重法測試炭黑實(shí)驗(yàn)原理,，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下,，升溫至高溫區(qū)某一溫度，恒溫5分鐘后,，通入氧氣,，繼續(xù)恒溫至重量不再損失）。

    由于天平的稱重時(shí)支架不能與其他物體接觸,，因此目前常規(guī)的熱重分析儀爐體非密封狀態(tài),。在實(shí)驗(yàn)中,，通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)時(shí)，由于爐體非密封,，導(dǎo)致有空氣進(jìn)入,，進(jìn)而樣品與空氣中氧氣或其他氣體反應(yīng)，從而導(dǎo)致樣品測試結(jié)果失真,，氮?dú)獗Ｗo(hù)段重量損失偏大,，氧氣氧化段（即炭黑含量）重量損失偏小。

    現(xiàn)在,，TGA-C系列熱重分析儀,、ZH-C系列綜合熱分析儀研發(fā)后，彌補(bǔ)了爐體漏氣的問題,，在實(shí)驗(yàn)中通入氮?dú)鈺r(shí),，空氣不能進(jìn)入爐體，從而達(dá)到氮?dú)獗Ｗo(hù)的作用,，避免炭黑提前氧化,。

     針對(duì)兩種不同結(jié)構(gòu)的設(shè)備，我們做了以下實(shí)驗(yàn),，探索密封系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響（樣品為2016年江陰某單位提供的色母粒）：

    為什么使用該樣品做本次實(shí)驗(yàn)探索的樣品？因?yàn)樵摌悠诽亢诤扛?，?dāng)爐體漏氣時(shí),，炭黑與氧氣反應(yīng)，生成灰分,，殘?jiān)芯蜁?huì)存在一部分灰白色殘?jiān)?。可以根?jù)灰白色殘?jiān)袛?，爐體是否密封完好,，是否有空氣進(jìn)入；也可以根據(jù)殘?jiān)谢曳值牧?，判斷密封效果?/span>

圖1,，是色母粒顆粒未實(shí)驗(yàn)的原始狀態(tài)；

圖2,，是色母粒使用不同型號(hào)設(shè)備,，實(shí)驗(yàn)后的殘?jiān)?/span>

圖3，是常規(guī)熱重分析(TGA-A/B系列)沒有通入任何氣體的條件下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告圖譜,；

圖4,，是常規(guī)熱重分析儀(TGA-A/B系列)在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告圖譜；

圖5,，是加密封系統(tǒng)熱重分析儀(TGA-C系列)在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告圖譜,。

注：本次實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)條件：開始溫度室溫,，結(jié)束溫度6500℃，650℃恒溫30min（參照炭黑含量測試儀“垂直燃燒法”,，熱解實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行）,。

圖1：色母粒顆粒

圖2：色母粒熱重實(shí)驗(yàn)殘?jiān)?/span>

    根據(jù)圖1 所示，兩種型號(hào)的設(shè)備,，三種實(shí)驗(yàn),，對(duì)比殘?jiān)谢曳值臄?shù)量：

TGA-A/B，不通氣時(shí),，殘?jiān)杏写罅康幕曳郑?/span>

TGA-A/B系列 通入氮?dú)膺M(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),，存在少量灰白色灰分，說明有部分樣品被氧化,，實(shí)驗(yàn)中有部分空氣進(jìn)入,，與不通氣時(shí)進(jìn)行對(duì)比，灰分少了很多,，進(jìn)而可以證明該設(shè)備通入氮?dú)鈺r(shí),，起到一定的保護(hù)作用，但是并不能*保護(hù),；

TGA-C系列殘?jiān)鶠楹谏勰?，沒有炭黑被氧化，進(jìn)而證明該設(shè)備密封性良好,，達(dá)到氮?dú)獗Ｗo(hù)的作用,。

圖3：TGA—1000B不通入氣體實(shí)驗(yàn)

       TGA-A/B系列不通氣時(shí)，重量一直在損失,，結(jié)合圖2,，可知一直在失重的部分是炭黑，炭黑與空氣中氧氣反應(yīng),，生成CO₂,，進(jìn)而一直處于重量損失狀態(tài)。

圖4：TGA—1000B氮?dú)獗Ｗo(hù)實(shí)驗(yàn)

       TGA-A/B系列通氣時(shí),，重量在緩慢損失,，結(jié)合圖2圖3，空氣進(jìn)入少,，氮?dú)庋趸^慢,。

圖5：TGA—1000C氮?dú)獗Ｗo(hù)實(shí)驗(yàn)

       TGA-C系列與上圖對(duì)比，重量穩(wěn)定,，結(jié)合圖2殘?jiān)磻?yīng),，沒有炭黑被氧化，進(jìn)而證明該設(shè)備密封性良好,，達(dá)到氮?dú)獗Ｗo(hù)的作用,。

    結(jié)語：根據(jù)以上信息說明,，如果樣品中存在易氧化成分（或易與空氣中，某氣體反應(yīng)的成分）,，實(shí)驗(yàn)條件要求氮?dú)獗Ｗo(hù)或通入其他非腐蝕性氣體,，或?qū)嶒?yàn)中惰性氣體與其他氣體要求切換，建議根據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差大小要求,，選擇A/B或者C系列設(shè)備：

A系列型號(hào)包括TGA-1000A,TGA-1250A,TGA-1450A,TGA-1550A

B系列型號(hào)包括TGA-1000B,TGA-1250B,TGA-1450B,TGA-1550B

C系列型號(hào)包括TGA-1000C,TGA-1250C,TGA-1450C,TGA-1550C

    如對(duì)上文數(shù)據(jù)和觀點(diǎn)有何異議,，歡迎與我們聯(lián)系，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比與探討,，我們期待著各位科研人員的指正,。