产品描述
日立推出“New STA系列”TG-DSC热分析仪,包括STA200、STA200RV和STA300三款型号,分别适用于不同需求。该系列产品具有高基线稳定性和灵敏度,支持TG-DSC同时测量,能广泛应用于材料研究和质量控制等领域。新技术提升了天平部位的温度恒定性、气体置换性能和气氛控制,增强了测量精度和实用性。 日立正式将“New STA系列”TG-DSC热分析仪引入中国内地市场。本系列具备令人惊叹的基线稳定性[1]和高灵敏度测量能力,包括STA200、STA200RV和STA300三款,分别为普通型号、适用于试样实时观察的型号,以及高温型号。
应用领域
一、 材料科学
1. 金属材料:研究金属合金的相变过程,如固 - 固相变、熔化和凝固等,确定相变温度和热焓变化,为材料的热处理工艺优化提供依据。还可分析金属材料在高温下的氧化行为、热稳定性以及热膨胀特性,评估材料在不同环境条件下的性能表现。
2. 高分子材料:用于研究高分子材料的热降解过程,了解材料的热稳定性和使用寿命。通过分析热重(TG)曲线,确定材料的降解温度、降解速率以及降解产物,为高分子材料的配方设计和加工工艺优化提供参考。同时,差示扫描量热(DSC)技术可用于研究高分子材料的玻璃化转变温度、结晶温度和熔融温度等,有助于了解材料的分子结构和性能之间的关系。
3. 无机非金属材料:研究陶瓷、玻璃等无机非金属材料的烧结过程,确定最佳烧结温度和保温时间,优化材料的制备工艺。此外,还可分析无机非金属材料在加热过程中的脱水、分解和晶型转变等过程,为材料的性能调控提供依据。
二、 化学化工
1. 催化剂研究:通过TG-DSC分析,研究催化剂在制备过程中的热分解行为和晶相转变,优化催化剂的制备条件。同时,考察催化剂在反应过程中的热稳定性和积碳情况,为催化剂的性能评价和改进提供参考。
2. 化学反应动力学研究:对于一些化学反应,特别是涉及到热效应的反应,TG-DSC热分析仪可以通过测量反应过程中的热流变化和质量变化,研究反应的动力学参数,如反应速率常数、活化能等,从而深入了解化学反应的机理和历程。
三、 能源领域
1. 电池材料:研究电池电极材料和电解质材料在充放电过程中的热稳定性和热效应,评估材料的安全性和性能。通过TG-DSC分析,可以了解电池材料在不同温度下的结构变化和化学反应,为电池材料的研发和电池的设计提供重要信息,有助于提高电池的能量密度、循环寿命和安全性。
2. 生物质能:对生物质原料进行热分析,研究其热解特性和燃烧特性,为生物质能的转化利用提供基础数据。例如,通过TG-DSC分析可以确定生物质的热解温度区间、热解产物分布以及燃烧过程中的热量释放情况,为生物质热解、气化和燃烧等转化技术的工艺优化提供依据。
四、 生物医学
1. 药物研究:研究药物的热稳定性和多晶型现象。通过DSC分析可以确定药物的熔点、玻璃化转变温度以及不同晶型之间的转变温度,为药物的储存条件和制剂工艺提供参考。此外,TG-DSC还可用于研究药物与辅料之间的相互作用,优化药物制剂的配方。
2. 生物材料:分析生物材料在模拟生理环境下的热稳定性和降解行为,评估材料的生物相容性和生物可降解性。例如,对于可降解的生物医用高分子材料,通过TG-DSC研究其在不同温度和介质中的降解过程,为材料的设计和应用提供依据,确保材料在体内能够按照预期的方式降解和代谢。
仪器功能
一、热重(TG)分析功能:测量物质在加热或冷却过程中的质量变化,可用于研究材料的热稳定性、分解过程、挥发行为等。通过分析TG曲线,确定材料的分解温度、失重率以及残留量等参数,为材料的性能评估和配方设计提供依据。
二、差示扫描量热(DSC)分析功能:精确测量物质在热过程中的热量变化,如吸热或放热效应。可用于研究材料的玻璃化转变、熔融、结晶、相变等过程,确定相应的转变温度和热焓变化。还可进行比热容的测量,有助于了解材料的热力学性质。
三、同步测量功能:能够同时进行TG和DSC测量,在一次实验中获取物质的质量变化和热量变化信息,便于对材料的热行为进行全面、综合的分析。通过对比TG和DSC曲线,可以更准确地判断材料发生的物理和化学变化,例如区分熔融峰与分解峰、确定反应的起始和结束温度等。
四、可选配功能:
1. 试样实时观察功能:部分型号配备Real View试样实时观察系统,可通过TG/DSC信号与图像实时观察样品在加热过程中的变化,支持数字变焦、画面编辑、长度测量、颜色分析等功能,帮助用户更直观地了解样品的形态和结构变化,为分析提供独特见解。
2. 自动进样功能:日立研发了多达50位的自动进样系统,且可以自动进行更换参比,实现在无人值守的情况下测试多种样品,提高了测试效率,适用于批量样品的分析。
仪器特点
一、高水准TG基线稳定性:采用高灵敏度 “数字水平差动型天平”,新增能确保天平部位温度恒定的新结构,消除了加热炉温度变化导致的微小重量误差。在加热炉内未放置试样的状态下,从室温加热至1000℃,重量变动幅度仅在10μg以下,可检测到微量变化,为高精度测量提供了保障。
二、先进的TG-DSC同时测量技术:实现了TG-DSC的同时测量,相比传统的TG-DTA方式,DSC能更精确地定量试样的热量变化,通过同时测量质量变化和热量变化,可进行复合型的定量分析,满足了现代材料研究对热分析技术的更高要求。
三、气体控制性能优越:重新设计了气流路径,气体置换性能大幅提升,残氧量可低于5ppm。标配Mass Flow Controller,能够以程序控制加热炉内的气体流速,提高了气氛控制的可靠性和操作性能,可精确控制实验气氛,满足不同材料在各种气氛条件下的热分析需求。
四、温度控制精准:配备全新的控制功能,温度跟踪性得以提升。配置内置风扇,可实现自动冷却,适用于常规的恒定升温速率测量、等温测量,或速率控制热分析(CRTA)和调制温度控制等多种使用场景,温度精度可达±0.07°C,温度准确度可达±0.2°C。
五、操作便捷性高:采用一触式天平梁,用户可自行更换,更换后可通过软件自带校正功能向导自动对仪器进行调整,无需厂家售后工程师上门。内置引导模式和自动分析功能,可引导用户完成基本的测量步骤,确保即使是没有经验的用户也能获得可靠的结果。此外,还支持数据输入和输出软件包,可使用条形码阅读器自动输入测量条件,批量上传样本信息数据点,并将数据导出CSV、Excel和文本格式,方便数据管理和分析。
六、满足多种标准:相关标准包括ISO、ASTM、DIN 和JIS等内置于软件中,确保测量结果符合国际标准,便于不同实验室之间的数据比较和交流。
技术指标和基本参数
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型号
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STA300
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温度范围(℃)
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室温~1500℃
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温度准确性(K)
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+/-0.2℃
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最大质量(g)
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0.2
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温度精度
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+/-0.07℃
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升温与降温速率(K/min)
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0.01~150℃/min
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