H2Secure Концепция
Безопасное исследование материалов под воздействием водорода
Термический анализ под водородом
Ключ к лучшему пониманию взаимодействия материалов
Водород (H2) привлекает все большее внимание благодаря своей потенциальной роли в экологичных практиках и зеленых технологиях. Исследование взаимодействия материалов с водородом имеет решающее значение для разработки экологичных решений, которые могут значительно снизить воздействие на окружающую среду.
Одним из ярких примеров является использование водорода для снижения высоких выбросовCO2 в металлургических процессах за счет прямого восстановления, например, при обогащении железной руды. Химическое хранение водорода, в частности с помощью гидридов металлов, является еще одним важным направлением исследований. Ученые работают над увеличением объемной и гравиметрической емкости, а также над кинетикой адсорбции/десорбции водорода и жизненным циклом потенциальных материалов-кандидатов. Улучшение этих аспектов материалов может привести к созданию более эффективных и практичных решений для хранения водорода, которые жизненно важны для различных приложений, включая транспорт, хранение энергии и системы возобновляемых источников энергии.
Безопасные измерения в восстановительной или окислительной атмосфере
Концепция H₂Secure, разработанная компанией NETZSCH, представляет собой комплексное решение для проведения испытаний в средах с различной концентрацией водорода, обеспечивая при этом максимальную безопасность. Эта концепция позволяет проводить безопасные эксперименты в среде со 100 %-ным содержанием H2 или при более низких концентрациях H2, смешанных с негорючими газами, такими как азот (N2) или аргон (Ar). Такая гибкость достигается благодаря комплексному протоколу безопасности, встроенному в систему.
Одной из ключевых особенностей концепции H₂Secureявляется ее способность беспрепятственно выполнять сложные окислительно-восстановительные циклы. Это предполагает переключение между водородной и кислородсодержащей атмосферой в течение одного измерения, что позволяет проводить точный анализ кинетики реакции и поведения материала в различных условиях. Во время таких испытаний крайне важно постоянно поддерживать безопасность. Поэтому в промежуточном состоянии образец и испытательное оборудование продуваются инертным газом. Этот процесс продувки продолжается до тех пор, пока не будут достигнуты безопасные условия для смены газа, что сводит к минимуму любые потенциальные риски, связанные с обращением с водородом или кислородом.
Концепция NETZSCH H₂Secure сертифицирована TÜV.
Метод
Одновременный термический анализ
Одновременная термогравиметрия - дифференциальная сканирующая калориметрия
Одновременный термический анализ (STA) - это метод, используемый для анализа термической стабильности и состава материалов. Он сочетает в себе два метода: Термогравиметрический анализ (ТГА) и дифференциальную сканирующую калориметрию (ДСК).
ТГА измеряет изменение веса материала при нагревании или охлаждении, предоставляя информацию о температуре разложения, содержании влаги и термической стабильности. ДСК измеряет количество тепла, необходимое для повышения температуры образца, что дает представление о фазовых переходах, теплоемкости и энтальпиях реакций.
Термомеханический анализ
Термомеханический анализ (ТМА) - это метод определения изменения размеров твердых, жидких или пастообразных материалов в зависимости от температуры и/или времени под действием определенной механической силы (DIN 51005, ASTM E 831, ASTM D696, ASTM D3386, ISO 11359 - части 1 - 3). Он тесно связан с дилатометрией, которая определяет изменение длины образцов при незначительной нагрузке (DIN 51045).
H₂Secure Concept
- Объем H2 точнорегулируется путем введения водорода в верхнюю часть печи и его удержания в определенном пространстве над постоянно продуваемой балансовой камерой.
- Концентрация газов H2 и O2 непрерывно измеряется для обеспечения безопасного обращения.
- Центральный блок связи, блок H₂Secure, обрабатывает общую информацию и управляет потоками газа на основе предварительно установленных пределов безопасности.
- Отказоустойчивая работа достигается за счет открытия магнитных клапанов в случае отключения питания, что позволяет выпустить инертный газ, удаляющий водород из системы.
установка H₂Secure Concept
Концепция серии STA 509
установка H₂Secure Concept
Концепция для TMA 512 Hyperion®
Технические характеристики
| H₂Secureдля STA 449/509 | H₂Secureдля TMA 512 | |
|---|---|---|
| Тип печи, поддерживающей измерения H₂ | SiC | SiC |
| Диапазон температур | RT до 1600°C | RT до 1600°C |
| Типы датчиков* |
| |
| Типы термопар* |
|
|
| Тип датчика только для экспериментов по уменьшению | W | |
| Дополнительный 4-кратный МФЦ | Возможность переключения между водородной и воздушной атмосферой за одно измерение | Возможность переключения между водородной и воздушной атмосферой за одно измерение |
| Подача водорода | Поставляется оператором, например, водородный генератор, H₂ баллон | поставляется оператором, например, генератор водорода генератор водорода, H₂ баллон |
| Измерительная ячейка H₂ и O₂ | Включено | включено |
| H₂Защитный ящик | Включено | в комплекте |
| Дополнительная обработка газоотвода | H₂ разбавление | h₂ разбавление |
| Модернизация предыдущих моделей | Возможно | По запросу |
* Возможность сокращения срока службы в зависимости от экспериментальных параметров.
Сопутствующие товары
Модернизация для серии STA 449
Концепция H₂Secure доступна для всех приборов серий STA 449 и 509, что позволяет гибко модернизировать существующие приборы. Модернизированные приборы полностью сохраняют свою функциональность, обеспечивая безопасную работу с водородом. Модернизация включает в себя все основные компоненты и может быть удобно выполнена на месте нашей сервисной службой.
