基于等温量热的锂离子电池熵热系数测量

受制于体积与弛豫特性,在使用开路电压法进行动力锂离子电池熵热系数测量时,需要大量的热平衡时间和弛豫时间来获得准确的结果。为提高效率,提出基于等温量热的熵热系数测量方法。测量过程中,对电池施加固定频率的方波电流,用等温量热仪测量产热功率,通过频域分析法,将电池产生的可逆热从总产热中分离,得到熵热系数。与传统开路电压法相比,基于等温量热的熵热系数测量方法得到的结果具有很好的一致性,平均绝对误差为0.01 mV/K,测量时间缩短了86%,测试效率得到提升。

热导式等温量热仪在水泥水化研究中的应用

介绍了等温量热法测量的原理、典型的仪器以及在水泥水化研究中应用所具有的特点。通过它可以获得完整的水泥水化过程产热曲线;可以研究水泥在不同条件下的水化反应规律。

TAMAIR八通道等温量热仪测试条件对水泥水化热影响的试验研究

采用TAMAIR八通道等温量热仪研究了不同称样量、安瓿瓶材质、搅拌方式及参比材料等试验条件对P.042.5水浼水化反应速率及放热量的影响,以确切评估各因素带来的误差,为正在使用或即将选择TAMAIR法的用户提供选择和相应的数据指导。

提高5E-AC8018等温式全自动量热仪点火成功率和实验准确度的研究

在测定煤炭发热量过程中,量仪器的正常点火至关重要,决定着试验的成功和失败及操作人员和仪器的安全。2022年初,由于5E-AC8018等温式全自动量热仪频繁出现点火失败的情况,点火成功率在60%以下,发热量的准确度在93.33%。存在极大的安全隐患,发热量测定无法顺利进行,煤炭发热量数据准确度和及时性受到严重影响。所以对该量热仪点火系统、测温系统、充氧系统进行技术改造和自主维修,解决量热仪点火成功率低、准确度差、安全性差的生产难题,确保对煤炭发热量的安全、准确、及时测定。

等温传导量热法测定水泥水化热的研究

概述了等温传导量热法(ICC法)测定水泥水化热方法标准的国内外发展现状,明确了ICC法测定水泥水化热的方法原理、试验材料、设备仪器和操作步骤。通过重复性和再现性试验,表明ICC法具有良好的重复性和再现性,其中重复性限为10 J/g,再现性限为18 J/g。通过比对ICC法与溶解热法得出,ICC法和溶解热法测定水泥水化热具有较高的一致性,表明ICC法测定水泥水化热在我国具有良好的适用性。

T/CCAS 017-2021《水泥水化热测定方法(等温传导量热法)》团体标准介绍

本文概述了等温传导量热法测定水泥水化热测试方法技术现状,介绍了团体标准T/CCAS 017-2021《水泥水化热测定方法(等温传导量热法)》的适用范围、方法原理、试验步骤、仪器校正等内容。通过试验室间比对表明该方法具有良好的重复性和再现性。

低能β活度微量热计性能研究

研制了10μW级放射性活度微量热计绝对测量装置。进行了等温双杯量热计计体设计和最佳半导体热电偶数目的理论计算及热电偶噪声水平估算,编写了微量热计数据获取和数据处理软件,进行了电热校准实验。对该装置的校准结果表明,在输入15μW电功率条件下,校准不确定度在2%以内。

氘/钯气-固系统中的过热现象的量热研究

为了确认由等温式量热法测到过热的可信度和准确度,将热流式量热计引入氘/钯气-固系统。在不同实验条件下,分别讨论了输入功率(电流)和压力对过热的影响。实验结果表明,热流式量热法较等温式量热法具有更高的准确度。当氘气压力为3×104 Pa时,过热功率随输入功率的减少而变小,其中在输入功率为380 W时,得到热功率为(6.398±0.191)W;在讨论压力与过热关系的相关实验中,当氘气压力为220 Pa时,系统产生的过热功率为(10.284±3.402)W。实验中测得的过热远高于化学热,扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析结果表明,此部分过热可能来自于某些核嬗变过程。

氘/钯气-固系统中过热现象的量热研究(三)

在凝聚态核科学低能核反应的研究领域中,通常使用等温量热法来计算系统中产生的过热功率。由于反应室结构以及在标定实验和触发实验中使用的气体的导热系数的不同,反应室内会产生不同的温度梯度和温度分布。另外,气体压力的变化也会改变反应室内热传递方式,进而进一步影响反应室内的温度梯度和温度分布,这些原因导致利用等温量热法计算的过热功率存在较大的测量误差,这类误差在很多的过热测量中被误认为是系统产生的过热功率。

氘/钯气-固系统中过热现象的量热研究(二)

若处于量热计中的反应室所产生的热量未能被完全测量,则会在用氮气作为标定气体,测量氢(氘)气与材料之间的反应热时,就会因标定和触发实验中所使用气体的导热系数的差异,测量到错误的过剩热功率。随着输入功率的增加,这种"过热"功率也会随之增大。通过使用稳定的热流式(塞贝克)量热计来讨论这种测量误差,并提出了减少误差的方法。同时对Rossi专利内容的真实性提出了质疑。

锂离子电池充放电过程中的热特性研究

为了在某一恒定温度下准确研究电池充放电过程中的吸放热特性,本文以18650 LiCoO2电池为实验对象,采用等温量热仪和充放电柜对锂离子电池在充放电过程中的产热行为进行研究。研究结果表明,随着充/放电倍率的增大,电池放热速率明显升高,在20℃条件下,1C倍率放电后期产热速率较0.3C增加了530.5%;在同一倍率条件下,LiCoO2电池0℃与40℃相比,充电时间增加了10.2%,严重影响了LiCoO2电池的充电性能;在相同条件下,放电过程中电池产热量要远大于充电过程中电池产热量。本文为电动车用锂电池热安全研究提供了可靠的参考依据。

室温离子液体的热化学研究 1.EMIES溶解热和Pitzer参数

在303.150K下,利用等温溶解反应量热计测定了不同浓度硫酸乙酯1甲基3乙基咪唑(EMIES)室温离子液体在水中的摩尔溶解热(ΔsHm),根据Pitzer理论得到了EMIES的无限稀释摩尔溶解热(ΔsH0m)和Pitzer焓参数β(0)LMX,β(1)LMX和CФLMX,并计算了表观相对摩尔焓和溶质、溶剂的相对偏摩尔焓.

无水烟酸钾的合成、表征及热化学

选择分析纯烟酸和无水醋酸钾为反应物,利用室温固相合成方法,合成了无水烟酸钾.利用FTIR和X射线粉末衍射等方法表征了它的结构.用精密自动绝热热量计测定了它在77～400K温区的低温热容,将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合,得到热容随温度变化的多项式方程.用此方程进行数值积分,得到此温区内每隔5K的舒平热容值和相对于298.15K时的各种热力学函数值.在此基础上,通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定固相反应的反应物和生成物在所选溶剂中的溶解焓,从而得到该固相反应的反应焓为ΔrHm=(25.87±0.47)kJ·mol-1.最后,依据Hess定律计算出烟酸钾的标准摩尔生成焓为ΔfHm[K(C6H4NO2),s]=-(560.57±1.09)kJ·mol-1.

不同水化热测试方法对复合胶凝体系测试结果的分析研究

选用溶解热法和TAM AIR热导式等温量热仪测试法对粉煤灰、矿渣粉不同掺量的复合胶凝体系进行了水泥水化热测试试验。试验结果表明,较溶解热法而言,TAM AIR测试法测试精度高、试验误差小,能精确测量水泥基胶凝材料水化放热,适用于复合胶凝体系水化放热测试试验。

动力电池热特性参数研究综述

动力电池的电性能、安全性和循环性能都与电池的工作温度密切相关。在一定的散热条件下,动力电池的温度主要取决于其本征产热和比热容热物性参数特性。上述热物性参数可通过等温量热法(IBC)和绝热量热法(ARC)进行精确的量化测试。主要从测试原理、模拟场景、测试样品尺寸、数据分析过程和测试结果5方面,针对上述2种测试方法的异同进行对比分析,以指导电池热管理系统设计中热物性参数的合理获取。

邻苯二甲酸氢铵NH_4(C_8H_5O_4)(s)的低温热容和热化学研究

选择分析纯邻苯二甲酸和浓氨水为反应物,合成了邻苯二甲酸氢铵。利用元素分析、FTIR和X-射线粉末衍射技术表征了它的组成和结构。用精密自动绝热热量计测定了它在78～400K温区的摩尔热容,将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合,得到摩尔热容(Cp,m)随折合温度(X)变化的多项式方程,利用此方程计算出该温区内每隔5K的舒平热容值和相对于298.15K的各种热力学函数值。另外,依据Hess定律,通过设计合理的热化学循环,利用等温环境溶解-反应热量计分别测定所设计反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓,得到该反应的反应焓为ΔrHm=(1.787±0.514)kJ·mol-1。最后,利用此反应焓和反应中其他物质的热力学数据计算出邻苯二甲酸氢铵的标准摩尔生成焓为:ΔfHm[NH4(C8H5O4),s]=-(912.953±0.628)kJ·mol-1。

影响建筑材料燃烧热值测试结果的主要因素及解决措施

用等温式全自动热量仪对建筑材料的燃烧热值进行测试,分析和探讨了测试过程中影响燃烧值测试结果的主要因素,并提出了一些简单、有效的解决措施,以提高燃烧热值测试结果的准确度及热量仪的稳定性。

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。

分解反应自催化性质快速鉴别的实验方法

许多物质的分解都具有自催化特性,常用的自催化鉴别方法是利用差示扫描量热仪(DSC)、微量量热仪(C80)等进行等温实验判定(简称"等温法").但等温法的温度选择较为困难,因此很有必要从实验角度找到一种简便有效的自催化鉴定方法.本文基于Roduit理论模拟的结果,从实验角度提出了分解反应自催化特性的判定方法(简称"中断回扫法"),并利用该法以及等温法对4种样品(硝酸异辛酯(EHN)、2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)、过氧化二异丙苯(DCP)以及过氧化氢异丙苯(CHP))的分解特性进行判定.结果表明:EHN以及DCP的分解符合n级分解规律,而2,4-DNT以及CHP的分解符合自催化分解规律;中断回扫法可以快速、有效地用于鉴别物质分解是否具有自催化特性.

Tween-20与牛血清白蛋白的相互作用

通过表面张力和等温滴定量热方法,研究了非离子表面活性剂Tween-20与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果表明,BSA与Tween-20的相互作用较弱,当Tween-20浓度增大时,能将吸附于表面上的BSA分子取代.BSA/Tween-20混合体系的性质随温度的变化趋势与单一非离子型表面活性剂相似.BSA浓度在3.7×10-5～11.1×10-5kg·L-1范围内,Tween-20的cmc不随BSA浓度的变化而变化.当Tween-20的含量一定时,Tween-20与BSA相互作用过程的热效应也与BSA的浓度无关.BSA/Tween-20混合体系的热力学参数表明,BSA的存在使Tween-20的cmc减小,体系的熵变增大.