[发明专利]绝热量热仪

说明书

本申请提供一种绝热量热仪，多个绝热壁与绝热盖共同组成密闭的收纳空间(量热腔腔体)，收纳空间内的样品容纳结构可悬挂可装载固体粉末或液体样品。通过温控结构控制加热器与绝热盖加热器为测试样品材料提供绝热环境，同时保证材料腔中的材料与绝热盖材料腔中的材料与测量样品材料同步温升。当测量样品材料温度达到热失控温度而温升速率升高，加热器升温速率无法跟随样品升温速率时，材料腔中的材料与测量样品材料因同步进行放热反应为测试样品材料提供绝热条件，进而保证热失控过程量热的准确性。从而，通过绝热量热仪可以精确测量热失控反应过程中的温升速率、放热速率、放热量等参数，准确对热失控过程进行量热测量。

技术领域

本申请涉及量热设备技术领域，特别是涉及一种绝热量热仪。

背景技术

在化工产品的设计过程中，时常涉及到化学材料的化学反应特性测试。材料的化学反应规律是和温度强相关的。因此，定量分析化学材料在特定温度下的产热、产气特性是研究化学反应特性的重要方面，测试过程中往往需要知道反应的放热速率、放热量、绝热温升等参数，这些测试需要通过量热设备来进行。热失控是一种剧烈的化学反应过程。化学材料在一定温度下发生放热反应，产生的热量使自身升温，进而加速反应的进行。热失控反应往往具有较高的反应速度和放热速度。

目前，常用的量热设备包括加速量热仪、差示扫描量热仪、热重分析仪等。然而，在测试材料发生热失控时，导致材料的温升速率很高，传统量热仪的电阻式加热器往往无法达到相应的升温速率、且无法给测量样品提供等温的环境。并且，在测量反应产热时，传统量热仪的加热丝功率仍然无法跟随热失控反应的快速升温速率。因此，传统的量热仪不能在测试样品发生热失控反应时进行快速的温度跟随，也就无法满足热失控极端放热条件下的绝热测量环境，从而导致测量得到的升温速率、放热速率、放热量均会有偏差，无法准确对热失控过程进行量热测量。

发明内容

基于此，有必要针对传统量热仪无法满足热失控快速升温跟随的问题，提供一种可以在测试样品进入热失控状态而快速放热升温时，仍然为样品提供绝热环境，从而准确对热失控过程进行量热测量的绝热量热仪。

本申请提供一种绝热量热仪包括多个绝热壁、绝热盖、温控结构以及样品容纳结构。所述多个绝热壁包围形成一个具有开口的收纳空间。每个所述绝热壁包括外壁与内壁，所述内壁靠近所述收纳空间设置，所述外壁具有加热腔与加热器，所述加热器设置于所述加热腔内，所述内壁具有材料腔，用以放置测试样品材料，且所述材料腔内设置有温度传感器，所述加热腔内设置有所述温度传感器。

所述绝热盖可拆卸设置于所述开口，用以将所述收纳空间密封。所述绝热盖包括绝热盖外壁与绝热盖内壁，所述绝热盖内壁靠近所述收纳空间设置，所述绝热盖外壁具有绝热盖加热腔与绝热盖加热器，所述绝热盖加热器设置于所述绝热盖加热腔内，所述绝热盖内壁具有绝热盖材料腔，用以放置测试样品材料，且所述绝热盖材料腔设置有所述温度传感器，所述绝热盖加热腔内设置有所述温度传感器。所述温控结构与所述温度传感器电连接，所述温控结构与所述加热器电连接，所述温控结构与所述绝热盖加热器电连接。

所述样品容纳结构的固定端设置于所述绝热盖外壁，所述样品容纳结构设置于所述收纳空间内，且所述样品容纳结构内设置有所述温度传感器，所述温度传感器与所述温控结构电连接。

在其中一个实施例中，所述样品容纳结构为反应容器，所述反应容器的腔内设置有压力传感器，所述压力传感器与所述温控结构电连接，所述反应容器还设置有进料口与第一泄压阀，所述进料口设置于所述反应容器的容器壁，用以放入测试样品材料，所述泄压阀设置于所述反应容器的容器壁，用于保证所述反应容器在设定压力之下工作。

在其中一个实施例中，所述样品容纳结构为固定夹具，所述固定夹具包括多个固定杆，所述多个固定杆可拆卸连接，用以将测试样品进行固定，且所述温度传感器设置于所述测试样品的表面，用以测量所述测试样品温度。

在其中一个实施例中，每个所述材料腔设置有第二泄压阀，所述绝热盖材料腔设置有第三泄压阀。