產品描述
日立推出“New STA系列”TG-DSC熱分析儀,包括STA200、STA200RV和STA300三款型號,分別適用于不同需求。該系列產品具有高基線穩定性和靈敏度,支持TG-DSC同時測量,能廣泛應用于材料研究和質量控制等領域。新技術提升了天平部位的溫度恒定性、氣體置換性能和氣氛控制,增強了測量精度和實用性。 日立正式將“New STA系列”TG-DSC熱分析儀引入中國內地市場。本系列具備令人驚嘆的基線穩定性[1]和高靈敏度測量能力,包括STA200、STA200RV和STA300三款,分別為普通型號、適用于試樣實時觀察的型號,以及高溫型號。
應用領域
一、 材料科學
1. 金屬材料:研究金屬合金的相變過程,如固 - 固相變、熔化和凝固等,確定相變溫度和熱焓變化,為材料的熱處理工藝優化提供依據。還可分析金屬材料在高溫下的氧化行為、熱穩定性以及熱膨脹特性,評估材料在不同環境條件下的性能表現。
2. 高分子材料:用于研究高分子材料的熱降解過程,了解材料的熱穩定性和使用壽命。通過分析熱重(TG)曲線,確定材料的降解溫度、降解速率以及降解產物,為高分子材料的配方設計和加工工藝優化提供參考。同時,差示掃描量熱(DSC)技術可用于研究高分子材料的玻璃化轉變溫度、結晶溫度和熔融溫度等,有助于了解材料的分子結構和性能之間的關系。
3. 無機非金屬材料:研究陶瓷、玻璃等無機非金屬材料的燒結過程,確定最佳燒結溫度和保溫時間,優化材料的制備工藝。此外,還可分析無機非金屬材料在加熱過程中的脫水、分解和晶型轉變等過程,為材料的性能調控提供依據。
二、 化學化工
1. 催化劑研究:通過TG-DSC分析,研究催化劑在制備過程中的熱分解行為和晶相轉變,優化催化劑的制備條件。同時,考察催化劑在反應過程中的熱穩定性和積碳情況,為催化劑的性能評價和改進提供參考。
2. 化學反應動力學研究:對于一些化學反應,特別是涉及到熱效應的反應,TG-DSC熱分析儀可以通過測量反應過程中的熱流變化和質量變化,研究反應的動力學參數,如反應速率常數、活化能等,從而深入了解化學反應的機理和歷程。
三、 能源領域
1. 電池材料:研究電池電極材料和電解質材料在充放電過程中的熱穩定性和熱效應,評估材料的安全性和性能。通過TG-DSC分析,可以了解電池材料在不同溫度下的結構變化和化學反應,為電池材料的研發和電池的設計提供重要信息,有助于提高電池的能量密度、循環壽命和安全性。
2. 生物質能:對生物質原料進行熱分析,研究其熱解特性和燃燒特性,為生物質能的轉化利用提供基礎數據。例如,通過TG-DSC分析可以確定生物質的熱解溫度區間、熱解產物分布以及燃燒過程中的熱量釋放情況,為生物質熱解、氣化和燃燒等轉化技術的工藝優化提供依據。
四、 生物醫學
1. 藥物研究:研究藥物的熱穩定性和多晶型現象。通過DSC分析可以確定藥物的熔點、玻璃化轉變溫度以及不同晶型之間的轉變溫度,為藥物的儲存條件和制劑工藝提供參考。此外,TG-DSC還可用于研究藥物與輔料之間的相互作用,優化藥物制劑的配方。
2. 生物材料:分析生物材料在模擬生理環境下的熱穩定性和降解行為,評估材料的生物相容性和生物可降解性。例如,對于可降解的生物醫用高分子材料,通過TG-DSC研究其在不同溫度和介質中的降解過程,為材料的設計和應用提供依據,確保材料在體內能夠按照預期的方式降解和代謝。
儀器功能
一、熱重(TG)分析功能:測量物質在加熱或冷卻過程中的質量變化,可用于研究材料的熱穩定性、分解過程、揮發行為等。通過分析TG曲線,確定材料的分解溫度、失重率以及殘留量等參數,為材料的性能評估和配方設計提供依據。
二、差示掃描量熱(DSC)分析功能:精確測量物質在熱過程中的熱量變化,如吸熱或放熱效應。可用于研究材料的玻璃化轉變、熔融、結晶、相變等過程,確定相應的轉變溫度和熱焓變化。還可進行比熱容的測量,有助于了解材料的熱力學性質。
三、同步測量功能:能夠同時進行TG和DSC測量,在一次實驗中獲取物質的質量變化和熱量變化信息,便于對材料的熱行為進行全面、綜合的分析。通過對比TG和DSC曲線,可以更準確地判斷材料發生的物理和化學變化,例如區分熔融峰與分解峰、確定反應的起始和結束溫度等。
四、可選配功能:
1. 試樣實時觀察功能:部分型號配備Real View試樣實時觀察系統,可通過TG/DSC信號與圖像實時觀察樣品在加熱過程中的變化,支持數字變焦、畫面編輯、長度測量、顏色分析等功能,幫助用戶更直觀地了解樣品的形態和結構變化,為分析提供獨特見解。
2. 自動進樣功能:日立研發了多達50位的自動進樣系統,且可以自動進行更換參比,實現在無人值守的情況下測試多種樣品,提高了測試效率,適用于批量樣品的分析。
儀器特點
一、高水準TG基線穩定性:采用高靈敏度 “數字水平差動型天平”,新增能確保天平部位溫度恒定的新結構,消除了加熱爐溫度變化導致的微小重量誤差。在加熱爐內未放置試樣的狀態下,從室溫加熱至1000℃,重量變動幅度僅在10μg以下,可檢測到微量變化,為高精度測量提供了保障。
二、先進的TG-DSC同時測量技術:實現了TG-DSC的同時測量,相比傳統的TG-DTA方式,DSC能更精確地定量試樣的熱量變化,通過同時測量質量變化和熱量變化,可進行復合型的定量分析,滿足了現代材料研究對熱分析技術的更高要求。
三、氣體控制性能優越:重新設計了氣流路徑,氣體置換性能大幅提升,殘氧量可低于5ppm。標配Mass Flow Controller,能夠以程序控制加熱爐內的氣體流速,提高了氣氛控制的可靠性和操作性能,可精確控制實驗氣氛,滿足不同材料在各種氣氛條件下的熱分析需求。
四、溫度控制精準:配備全新的控制功能,溫度跟蹤性得以提升。配置內置風扇,可實現自動冷卻,適用于常規的恒定升溫速率測量、等溫測量,或速率控制熱分析(CRTA)和調制溫度控制等多種使用場景,溫度精度可達±0.07°C,溫度準確度可達±0.2°C。
五、操作便捷性高:采用一觸式天平梁,用戶可自行更換,更換后可通過軟件自帶校正功能向導自動對儀器進行調整,無需廠家售后工程師上門。內置引導模式和自動分析功能,可引導用戶完成基本的測量步驟,確保即使是沒有經驗的用戶也能獲得可靠的結果。此外,還支持數據輸入和輸出軟件包,可使用條形碼閱讀器自動輸入測量條件,批量上傳樣本信息數據點,并將數據導出CSV、Excel和文本格式,方便數據管理和分析。
六、滿足多種標準:相關標準包括ISO、ASTM、DIN 和JIS等內置于軟件中,確保測量結果符合國際標準,便于不同實驗室之間的數據比較和交流。
技術指標和基本參數
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型號
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STA300
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溫度范圍(℃)
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室溫~1500℃
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溫度準確性(K)
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+/-0.2℃
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最大質量(g)
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0.2
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溫度精度
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+/-0.07℃
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升溫與降溫速率(K/min)
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0.01~150℃/min
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