热导式等温量热仪在水泥水化研究中的应用-现代科学仪器.pdfVIP

热导式等温量热仪在水泥水化研究中的应用 陈 悦 （南京工业大学材料科学与工程学院南 京 210009） 摘 要 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。 关键词 等温量热仪;水泥;水化 中图分类号 O551 Application of Isothermal Calorimeter in Field of Cement Hydration Chen Yue (College of Materials Science and Engineering, N anj ing University of Technology, N anj ing, 2 10009,China) Abstract in different state can be studied. Key wordsIsothermal calorimeter; cement; 1 hydration 1 引 言 2.2 TAM Air热导式等温量热仪介绍 TAM Air等温量热仪由瑞典 公司 水泥水化过程中各组分和水之间发生了一系列化 生产，该仪器是一种热导式量热仪。该量热仪分为两 学过程，水化反应放出大量水化热。水泥的水化反应 个部分：控温系统和测量系统。 [1] 是一个漫长的动力学过程 。水泥中掺入化学外加剂 2.2.1 TAM Air控温系统 后，性能发生了很大的变化，主要原因是水泥中的矿 与传统热导式量热仪用水浴来控温所不同，TAM 物组分的水化动力学特征发生了变化。 air通过循环恒温空气来控制体系温度。其外面是一个 量热法是研究水泥水化特性的一种传统方法，量 绝热层，用来维持系统内部的稳定，其内部的温度控 热仪的类型主要有绝热式量热仪、差示扫描量热仪和 制是通过一个连接了探温棒的铂耳模块来实现的。铂 传导式等温量热仪。热导式等温量热仪在恒定温度下 耳模块的作用是根据来自探温棒的信息加热或制冷 测量与反应速率成正比的瞬时反应热功率，可以非常 （其制冷是半导体制冷，这一点与传统量热仪也不一 [2~5] 完整地描述水泥浆体水化的全部过程 。 样）。当探测棒检测的温度低于设定的温度时，铂耳模 块就开始加热，反之则开始制冷。量热单元用一个矩 2 热导式等温量热仪基本原理及仪器介绍 形钢制盒子装着，它和铂耳模块之间有一个风扇，用 来使体系内的空气不断循环以维持整个体系的温度均 2.1测量原理 一。该控温系统可以将仪器温度恒定在5～60℃之间 等温量热仪测量池周围是一个维持在恒温状态的 的任意设定温度。 散热装置。样品放人测量池后，因某一过程的进行而 2.2.2 TAM Air测量系统 产生一定的热效应，从而使其自身的温度发生改变。 测量系统包括样品池、参比池、赛贝克热流传感 样品和散热片之间就存在一定的温差，使热量从样品 器及电标定装置。样品池和参比池下面分别有赛贝克 流向散热片，温差的大小与热量流动的速率呈正比。 热流传感器（ ），整个样品池 高灵敏度的热电元件分布在反应容器的周围，可测出 和参比池由铝制散热装置包围着，样品和它的环境之 样