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 afbøde højeCO2-emissioner fra metallurgiske processer gennem direkte reduktion, som f.eks. ved reduktion af jernmalm. Kemisk lagring af brint, 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 termogravimetri - differentiel scanningskalorimetri
Samtidig anvendelse af termogravimetri (TGA) og differentialscanningskalorimetri (DSC) på en enkelt prøve i et STA-instrument giver mere information end separat anvendelse i to forskellige instrumenter:
- Testbetingelserne er helt identiske for TGA- og DSC-signaler (samme atmosfære, flowhastighed, damptryk på prøven, opvarmningshastighed, termisk kontakt til prøvediglen og sensoren, strålingseffekt osv.)
- Signalernes analyserbarhed forbedres, da to eller flere sæt oplysninger om prøvens opførsel altid er tilgængelige samtidig (differentiering mellem faseomdannelse og NedbrydningsreaktionEn nedbrydningsreaktion er en termisk induceret reaktion af en kemisk forbindelse, der danner faste og/eller gasformige produkter. nedbrydning, mellem additions- og kondensationsreaktioner, genkendelse af PyrolysePyrolyse er den termiske nedbrydning af organiske forbindelser i en inert atmosfære.pyrolyse-, oxidations- og forbrændingsreaktioner osv.)
- STA-metoden (Simultaneous Thermal Analysis) er usædvanligt alsidig og kan rumme komplekse eksperimenter, der involverer særlige atmosfæriske forhold som vanddamp, ætsende gasser og nu også brintatmosfærer.
Simultan termisk analyse (STA) er baseret på standarder, f.eks. ISO 11358, ASTM E793, DIN 51004, DIN 51006, DIN 51007. Det refererer generelt til samtidig anvendelse af termogravimetri (TGA) og differentialscanningskalorimetri (DSC) på en og samme prøve i et enkelt instrument.
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 Koncept
Koncept for STA 509-serien
Specifikationer
| H₂Sikker til STA 449/509 | |
|---|---|
| Ovntype, der understøtter H₂-målinger | SiC |
| Temperaturområde | RT til 1600°C |
| Typer af sensorer* |
|
| Typer af termoelementer* |
|
| Sensortype kun til reduktionseksperimenter | W |
| Valgfri 4-fold MFC | Mulighed for at skifte mellem brint- og luftatmosfære i én måling |
| Brintforsyning | Leveres af operatøren, f.eks. brintgenerator, H₂-cylinder |
| H₂- og O₂-målecelle | Inkluderet |
| H₂-sikker boks | Inkluderet |
| Valgfri behandling af gasudløb | H₂-fortynding |
| Opgradering af eksisterende STA 449 | Mulighed for |
* 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.
