Termisk analyse under brint
Nøglen til en bedre forståelse af materialeinteraktioner
Brint (H2) får mere og mere opmærksomhed på grund af sin potentielle rolle i bæredygtig praksis og grøn teknologi. Forskning i materialers interaktion med brint er afgørende for at udvikle miljøvenlige løsninger, der kan reducere miljøpåvirkningen betydeligt.
En bemærkelsesværdig anvendelse er brugen af brint til at mindske højeCO2-emissioner fra metallurgiske processer gennem direkte reduktion, som f.eks. ved reduktion af jernmalm. Kemisk brintopbevaring, især ved brug af metalhydrider, er en anden vigtig forskningsvej. Forskere arbejder på at forbedre den volumetriske og gravimetriske kapacitet samt brintadsorption/desorptionskinetik og livscyklus for potentielle materialekandidater. Forbedring af disse aspekter af materialer kan føre til mere effektive og praktiske løsninger til brintlagring, som er afgørende for forskellige anvendelser, herunder transport, energilagring og vedvarende energisystemer.
Sikre målinger i reducerende eller oxiderende atmosfærer
H₂Sikker-konceptet, der er udviklet af NETZSCH, er en komplet løsning til udførelse af test i miljøer med varierende koncentrationer af brint, samtidig med at det giver størst mulig sikkerhed. Dette koncept muliggør sikre eksperimenter i et 100 %H2-miljø eller med lavere koncentrationer afH2 blandet med ikke-brændbare gasser som nitrogen (N2) eller argon (Ar)-atmosfærer. Denne fleksibilitet opnås gennem en omfattende sikkerhedsprotokol, der er indlejret i systemet.
En af de vigtigste funktioner i H₂Sikker-koncepteter dets evne til problemfrit at udføre komplekse oxidations-reduktionscyklusser. Det indebærer, at der skiftes mellem hydrogen- og oxygenholdige atmosfærer inden for en enkelt måling, hvilket giver mulighed for præcis analyse af reaktionskinetik og materialeadfærd under forskellige forhold. Under disse tests er det afgørende at opretholde sikkerheden til enhver tid. Derfor renses prøven og testapparatet i en mellemliggende tilstand med inert gas. Denne rensningsproces fortsætter, indtil der er opnået sikre betingelser for et gasskifte, hvilket minimerer eventuelle risici forbundet med håndtering af brint eller ilt.
NETZSCH H₂Sikker-konceptet er TÜV-certificeret.
Metode
Simultan termisk analyse
Simultan termogravimetri - differentiel scanningskalorimetri
Simultan termisk analyse (STA) er en metode, der bruges til at analysere materialers termiske stabilitet og sammensætning. Den kombinerer to teknikker: Termogravimetrisk analyse (TGA) og Differential Scanning Calorimetry (DSC).
TGA måler vægtændringen af et materiale, når det opvarmes eller afkøles, og giver oplysninger om nedbrydningstemperaturer, fugtindhold og Termisk stabilitetEt materiale er termisk stabilt, hvis det ikke nedbrydes under påvirkning af temperaturen. En måde at bestemme et stofs termiske stabilitet på er at bruge en TGA (termogravimetrisk analysator). termisk stabilitet. DSC måler den mængde varme, der kræves for at øge temperaturen i en prøve, hvilket giver indsigt i FaseovergangeUdtrykket faseovergang (eller faseændring) bruges oftest til at beskrive overgange mellem fast, flydende og gasformig tilstand.faseovergange, varmekapacitet og reaktionsenthalpier.
Termomekanisk analyse
Termomekanisk analyse (TMA) er en teknik til bestemmelse af dimensionsændringer i faste stoffer, væsker eller pastøse materialer som funktion af temperatur og/eller tid under en defineret mekanisk kraft (DIN 51005, ASTM E 831, ASTM D696, ASTM D3386, ISO 11359 - del 1 til 3). Det er tæt forbundet med dilatometri, som bestemmer længdeændringen af prøver under ubetydelig StammeForvrængning beskriver en deformation af et materiale, som belastes mekanisk af en ydre kraft eller spænding. Gummiblandinger har krybeegenskaber, hvis de udsættes for en statisk belastning.belastning (DIN 51045).
H₂Sikker Koncept
- H2-mængden reguleres præcist ved at tilføre brint i toppen af ovnen og begrænse den til et defineret rum over det kontinuerligt rensede balancekammer.
- Gaskoncentrationer afH2 ogO2 måles løbende for sikker håndtering.
- Den centrale kommunikationsenhed, H₂Sikker-boksen, behandler de samlede oplysninger og styrer gasstrømmene på basis af foruddefinerede sikkerhedsgrænser.
- Fejlsikker drift opnås ved at åbne magnetventilerne i tilfælde af strømsvigt og dermed frigive en inert gas, der fjerner brinten fra systemet.
opsætning af H₂Sikker Konceptet
Koncept for STA 509-serien
opsætning af H₂Sikker Koncept
Koncept for TMA 512 Hyperion®
Specifikationer
| H₂Sikkertil STA 449/509 | H₂Sikkertil TMA 512 | |
|---|---|---|
| Ovntype, der understøtter H₂-målinger | SiC | SiC |
| Temperaturområde | RT til 1600°C | RT til 1600°C |
| Sensortyper *. |
| |
| Typer af termoelementer* |
|
|
| Sensortype kun til reduktionseksperimenter | W | |
| Valgfri 4-fold MFC | Muligt at skifte mellem brint- og luftatmosfærer i én måling | Muligt at skifte mellem brint- og luftatmosfærer i én måling |
| Brintforsyning | Leveres af operatøren, f.eks. brint generator, H₂-cylinder | leveres af operatøren, f.eks. hydrogen generator, H₂-cylinder |
| H₂- og O₂-målecelle | Inkluderet | inkluderet |
| H₂-sikker boks | Inkluderet | inkluderet |
| Valgfri behandling af gasudtag | H₂-fortynding | h₂-fortynding |
| Opgradering af tidligere modeller | Det er muligt | På forespørgsel |
* Mulighed for reduceret levetid afhængigt af eksperimentelle parametre.
Relaterede produkter
Opgradering til STA 449-serien
H₂Sikker-konceptet er let tilgængeligt for alle instrumenter i STA 449- og 509-serien, hvilket giver fleksibilitet til at opgradere eksisterende instrumenter. Opgraderede instrumenter bevarer deres fulde funktionalitet, samtidig med at de muliggør sikker drift med brint. Opgraderingen omfatter alle væsentlige komponenter og kan nemt udføres på stedet af vores serviceteam.
