一、仪器简介
还原性气氛热重分析仪是专门设计用于H₂、CO等还原性气氛环境下的热重分析仪器。该仪器采用特殊的气路设计和防爆安全措施,能够在严格的安全控制下完成矿石还原、催化剂还原、冶金过程等研究。还原性气氛热重分析仪是研究材料在还原条件下热行为的重要工具,广泛应用于冶金、材料、能源等领域的基础研究和工艺开发。
二、仪器功能用途
● 专业还原气氛设计
专为H₂、CO等还原性气氛设计的仪器系统,气密性好,气体纯度要求满足实验需求。
● 完善防爆安全措施
配备多重安全保护装置,包括燃气泄漏报警、紧急切断、自动灭火等安全系统。
● 特殊气路配置
采用不锈钢或哈氏合金气路,耐腐蚀、耐高温,配合高精度减压阀和流量计。
● 精确气氛控制
可精确控制还原气体流量和比例,支持多组分混合气体的稳定供给。
● 高温还原坩埚
提供氧化铝、石英、钼、钨、石墨等耐高温还原气氛坩埚,适应不同温度和气氛条件。
● 安全联锁系统
电气控制系统与气路系统联锁,实现自动安全保护,确保实验安全进行。
三、技术特点
专业还原气氛设计:专为H₂、CO等还原性气氛设计的仪器系统,气密性好,气体纯度要求满足实验需求。
完善防爆安全措施:配备多重安全保护装置,包括燃气泄漏报警、紧急切断、自动灭火等安全系统。
特殊气路配置:采用不锈钢或哈氏合金气路,耐腐蚀、耐高温,配合高精度减压阀和流量计。
精确气氛控制:可精确控制还原气体流量和比例,支持多组分混合气体的稳定供给。
高温还原坩埚:提供钼、钨、石墨等耐高温还原气氛坩埚,适应不同温度和气氛条件。
安全联锁系统:电气控制系统与气路系统联锁,实现自动安全保护,确保实验安全进行。
产品优势:
(1)极低的基线漂移:基线漂移<20ug;
(2)极高的天平分辨率:高性能光电天平,分辨率可达0.0023ug;
四、技术参数
| 序号 | 参数项 | 参数值 |
| 1 | 温度范围 | 室温~1100/1200/1300/1400/1500/1600/1750/2400℃ |
| 2 | 天平灵敏度 | 0.02/0.002μg |
| 3 | 还原气氛 | H₂/CO/H₂+CO/N₂+H₂+CH4等,比例根据流量计调节 |
| 4 | 气氛控制 | 多组分气体比例控制 |
| 5 | 气体流量 | 0~100 mL/min |
| 6 | 气路材质 | 不锈钢/哈氏合金 |
| 7 | 安全系统 | 燃气报警+紧急切断 |
| 8 | 坩埚类型 | 钼/钨/石墨/氧化铝 |
| 9 | 防爆等级 | Ex d IIB T4 |
为什么可以实现高温还原气氛的测试?
炉体气密性,配合真空泵实现低氧或无氧的气氛环境,防止还原性气氛的燃爆;
为什么铂铑热电偶或传感器不能用在高温还原性气氛?
铂铑热电偶(主要指S型、B型、R型)不能用在还原性气氛,核心原因是铂在还原性环境中会被"毒化",具体机制:
1. 铂的催化渗碳
还原性气氛(如CO、H₂、碳氢化合物)中,铂是极强的催化剂,会促使:
CO → C + CO₂(Boudouard反应),碳沉积在热电偶表面和晶界
碳渗入铂晶格,导致晶格畸变、脆化,热电势漂移严重
2. 铂与还原性气体的化学反应
氢气:高温下H₂会与铂中微量杂质或保护管中的氧化物反应,使铂丝表面形成微孔,加速劣化
CO:高温下与铂反应生成碳化物,改变合金成分比,热电特性直接跑偏
3. 铂铑合金的选择性蒸发
还原气氛下,铑更容易从合金中蒸发/迁移,导致铂铑比例失调,热电偶的输出信号持续漂移。这种情况不可逆。
4. 保护管也保不住
即便用了氧化铝保护管,还原气氛下:
氧化铝在强还原条件(高温+H₂/CO)可能被部分还原
保护管内的微量氧被耗尽后,管内变成局部还原环境,铂铑照样受损
(3)我们的解决方案
1、采取热电偶的保护,将热电偶机型铠装;
2、钨铼热电偶(W-Re):耐还原,但怕氧化
五、应用领域
| 行业 | 应用场景 |
| ■ 冶金工业 | 铁矿石直接还原、钢铁冶金过程、金属氧化物还原、冶炼工艺优化 |
| ■ 矿业领域 | 矿石还原特性研究、矿物分解机理、选矿工艺开发、矿产资源评价 |
| ■ 催化剂研究 | 催化剂还原活化、催化剂积碳研究、加氢反应分析、催化剂再生研究 |
| ■ 能源领域 | 煤气化过程、生物质气化、氢气制备研究、燃料电池材料 |
| ■ 材料工程 | 金属粉末制备、金属氧化物还原、陶瓷还原烧结、材料耐还原性评价 |
| ■ 化工行业 | 加氢裂化反应、催化加氢研究、有机合成反应、化工过程优化 |
| ■ 环境科学 | 固废还原处理、废气处理研究、资源化利用、环境材料研究 |
| ■ 科研院所 | 还原反应机理、热力学研究、反应动力学研究、新材料开发 |
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