高温比热

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  • 固体材料高温比热容测试仪 400-860-5168转1840
    技术参数：GHC-II固体材料高温比热容测试仪 高温比热测试系统是基于混合法测试，运用现代计算机测试技术实现不同温度下固体材料的比热容自动测试。广泛应用于科研教学对于固体材料比热容的测试研究。 系统由管状立式电阻炉(1000度为电阻丝发热，1700度为钼丝发热，高于1700度为石墨炉管)，恒温器、控温仪、高精度测温仪、量热计，计算机测试系统等组成。实验时先将式样在管状加热炉中加热到实验温度，然后再落入到量热计中，全过程由计算机测量系统采集到式样和量热计的温度变化。最后得出材料的比热容。对高温易氧化的样品需要配备真空系统。 主要技术指标 1：温度范围：室 温—1400℃比热容范围：大于0.5 (J/g*K) 精度≤1%2：控温精度：±0.3K/30分钟(与设置有关）3：测温最小分辨率：0.01K 4：加热方式：碳棒。5：采用智能PID 调节，程序控制。6：全过程计算机数据采集。7：量热器：热容约1500J/K, 温度分辩率0.01℃。8：绝热屏：3对热电偶，温度分辩率0.01℃。9：恒温水槽：-5.00-60.00（℃）10：试样防氧化保护：氩气11：仪器自带测试软件触摸屏操作，也可连接计算机自动测试，测试软件windows xp操作环境，中文操作界面12：样品大小：直径：11mm，高30mm，粉样配标准试样盒。13：测试原理满足军用标准：GJB330A-2000，GJB1715-9314：电源电压：220V/50Hz,功耗小于6KW
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    厂商： 湖南振华分析仪器有限公司
    品牌： 振华分析/ZHENHUAFENXI
    型号： GHC-II
    价格： 面议
  • 高温比热测试仪96line 400-860-5168转1322
    仪器简介：高温大样品量综合热分析平台, 3D热流测量模块和高灵敏度大容量TGA热重分析仪天平, 实现同步热分析。96Line采用滴落法及具有大容量样品室，可以精确测定大尺寸样品比热，非常适合非均质样品的物性研究。悬挂式设计保证最 大的样品适应性，并提供耐腐蚀测试套件。应用领域：用于研究样品比热、合金形成热、复合氧化物形成热航空航天材料物性、高温氧化腐蚀、合金工艺、相图绘制、耐火材料等技术参数：温度范围：室温~1600℃ /1750℃ /2100℃升温速率：0~100K/minTG样品量：100gTG最 大样品尺寸：Ф20mm H80mmTG分辨率：0.3ug量热样品量：5.7mL（Ф14.5 H35mm）比热测试精度：1%TMA量程：+/-6mmTMA分辨率：1.6nmTMA最 大样品尺寸：Ф18 H50mm主要特点：-高温，大样品量，适用大尺寸、非均质样品-三维量热传感器，精确测定样品比热-独 一无二的drop传感器，用于研究样品比热、合金形成热、复合氧化物形成热-悬挂式TG设计，满足各种形态样品测试需求-可选配相关套件，实现SO2,NH3,H2S等腐蚀性气氛下的测试-高度模块化：三维量热、TG、TG-DSC/DTA、TMA，可由客户自行切换-应用领域：航空航天材料物性、高温氧化腐蚀、合金工艺、相图绘制、耐火材料等
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    厂商： 凯璞科技（上海）有限公司
    品牌： 塞塔拉姆/SETARAM
    型号： 96line 高温比热测试仪
    价格： 面议
  • 上海众路 高温比热容测定仪BRR-3A 400-860-5168转4887
    BRR-3系列比热容测试仪用于不同温度下比热容高准确性测量，符合GJB330A-2000固体材料比热容测试方法标准要求。此类仪器全部测量和控制均采用计算机控制，减少人为误差，提高了测试精度。主要技术参数：仪器型号规格BRR-3A（高温）BRR-3B（中温）BRR-3C（常温）BRR-3D（低温）1、比热容范围0.05-5(kj/kg*k)0.05-5(kj/kg*k)0.05-5(kj/kg*k)0.05-5(kj/kg*k)2、测试精确度固体≤1%±0.002；粉体≤2%±0.002固体≤1%±0.002；粉体≤2%±0.002固体≤2%±0.008；粉体、液体≤
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    厂商： 上海众路实业有限公司
    品牌： 众路
    型号： BRR-3A
    价格： 13万元
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高温比热相关的试剂

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高温比热相关的方案

  • 采用下落式量热计方法测量隔热材料高温比热
    本文介绍了采用下落式量热计方法开发的一种温度范围为100～1000℃的材料比热容测量装置。由于绝热材料一般密度低、气孔率高、低导热系数和热容较小，所以绝热材料的比热容很难准确测量。通过此开发的测试设备，采用将被加热试样落入水中的下落法，可以很容易的进行绝热材料比热容测量，所得到的测量结果是从下落前试样温度与试样下落后水平衡温度之间的平均比热容。采用此测试设备对标准参考材料SRM 720人造蓝宝石进行了测试，测试结果与标准数据偏差小于±10%。对碳化硅耐火材料、岩棉、硅铝矾土硅石纤维、硅铝矾土硅石板、硅酸钙和二氧化硅玻璃等材料进行了测试。
  • 改进型高速扫描DSC方法在测定纳米复合材料的比热容及探索高温反玻璃化作用中的应用
    近年来在纳米复合材料方面引起了大家极大的兴趣-采用小尺寸微粒填料-来改善热塑性和热固性材料的特性。通过测量复合材料玻璃化转变（Tg）过程中比热容（Cp）变化情况是快速定量颗粒填料对基体材料性能影响的方法之一。克里斯多佛• 希克证明了可以利用高速扫描DSC（Hyper DSC）技术来测试刚性无定形部分，也可以用于探寻刚性无定形部分是否在玻璃化转变温度与受到升温速率抑制的分解起始温度之间存在刚性无定形部分的反玻璃化转变过程。在本文的研究中，我们引用了克里斯多佛希克讨论过的结论，证明了高速扫描DSC表征纳米复合材料的强大能力。采用本文中证明的快速升-降温方法，可以将精确的比热测定范围扩展到较高温度区间。这有助于鉴定无定形聚合物体系的反玻璃化作用-纳米复合材料键的松弛过程。这种方法进一步扩展了功率补偿型DSC在亚稳态聚合物体系中的应用。
  • 差示扫描量热法测定煤比热容的实验研究
    选取典型的烟煤、无烟煤和贫煤3 种原煤样品,采用差示扫描量热法对其在1200 ℃以下的比热容进行了测定,并对同一煤样在不同质量、不同升温速度和不同载气流量等实验条件下样品比热容的测定进行了分析。结果表明:随着温度的升高,煤的比热容逐渐增大 低温时无烟煤的比热容最小,高温时烟煤的比热容最大。优化和确定了比较适宜的测试煤比热容的实验条件:质量20 mg、加热速率10 ℃/min、载气流量20mL/min。
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  • 镍基高温合金Inconel 600热导率、比热容、热扩散率、密度和总半球发射率随温度变化数据汇总

    镍基高温合金Inconel 600热导率、比热容、热扩散率、密度和总半球发射率随温度变化数据汇总

    [color=#990000]摘要：镍基高温合金Inconel 600作为一种常用的金属材料其应用领域十分广泛，准确了解其各种热物理性能参数十分必要，这些参数数据是进行高温设计和热仿真时的重要输入参数。本文汇总了目前国际上Inconel 600的高温热物理性能（热导率、比热容、热扩散率、密度和总半球发射率）随温度变化的文献报道数据，由此便于使用这些数据进行热物性测试仪器的比对试验和考核，并提高高温设计和热仿真中参数输入的准确性。[/color][hr/][size=18px][color=#990000]1. 简介[/color][/size]　　Inconel 600是一种非磁性镍基高温合金，具有高机械强度、冷热加工性和耐腐蚀性。这种合金在退火到强冷加工条件的整个范围内也没有老化或应力腐蚀，它可以使用到1000℃而不会发生不可逆的变化。典型Inconel 600的材料组分如表1-1所示，此组分的Inconel 600也是被英国国家物理实验室（NPL）用来作为热导率测量中的参考材料。其热处理过程为在干燥纯氢气和露点小于-50℃条件下进行2小时的1120℃热处理，然后在氢气环境下用水冷却。[align=center][color=#990000]表1-1 热导率测量参考材料Inconel 600组分[/color][/align][align=center][color=#990000][img=,690,93]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109221615293709_4016_3384_3.png!w690x93.jpg[/img][/color][/align]　　由于Inconel 600这类镍基高温合金的应用领域十分广泛，准确了解其各种热物理性能参数十分重要，这些参数数据是进行高温设计和热仿真时的重要输入参数。本文将汇总目前国际上Inconel 600的高温热物理性能（热导率、比热容、热扩散率、密度和总半球发射率）随温度变化的文献报道数据，由此便于使用这些数据进行热物性测试仪器的比对试验和考核，有利于提高高温设计和热仿真中参数输入的准确性。[size=18px][color=#990000]2. 热导率、比热容、热扩散率和密度数据[/color][/size]　　热导率、比热容、热扩散率和密度数据来自文献[1]颁布的对英国国家物理量实验室（NPL）热导率参考材料Inconel 600的测试结果，其中热导率是比热容、热扩散率和线膨胀率三个独立测试结果的乘积得到，而比热容采用差热扫描量热仪（DSC）进行测试，热扩散率采用激光闪光法测定仪进行测试，线膨胀率采用顶杆法热膨胀仪进行测试。对于镍基高温合金Inconel 600热导率的独立测试，NPL也采用了轴向恒定热流导热仪进行了专门测量[2]。由于仪器测试能力的限制，NPL的测试温度最高为500℃。另外由于所采用的Inconel 600样品成分和密度有轻微差别，所以[1]文献[2]和热导率结果会有最大5%的偏差，但这个偏差在实际工程使用中可以忽略不计，因此本文所列数据取自文献[1]。热导率、比热容、热扩散率和密度随温度的变化规律分别如图2-1~图2-4所示。[align=center][img=,690,467]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109221615443328_3576_3384_3.png!w690x467.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图2-1 Inconel 600热导率与温度的关系[/color][/align][align=center][color=#990000][/color][/align][align=center][color=#990000][img=,690,464]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109221616011796_21_3384_3.png!w690x464.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-2 Inconel 600热扩散与温度的关系[/color][/align][align=center][color=#990000][/color][/align][align=center][color=#990000][img=,690,468]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109221616216745_4849_3384_3.png!w690x468.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-3 Inconel 600比热容与温度的关系[/color][/align][align=center][color=#990000][/color][/align][align=center][color=#990000][img=,690,469]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109221616316304_954_3384_3.png!w690x469.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-4 Inconel 600密度与温度的关系[/color][/align]　　在这里需要说明的是密度随温度的变化结果，是由热膨胀系数测试获得，其中认为镍基高温合金Inconel 600是各项同性且温度变化过程中质量不发生变化。由此通过测试Inconel 600的线膨胀率来得到体膨张率和样品的体积变化，最终用恒定质量除以不同温度下的体积得到密度随温度的变化结果。　　汇总热导率、比热容、热扩散率和密度数据，如表2-1所示。[align=center][color=#990000]表2-1 Inconel 600热导率、比热容、热扩散率和密度数据汇总表[/color][/align][align=center][color=#990000][img=,690,587]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109221616470760_7694_3384_3.png!w690x587.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000]3. 总半球发射率数据[/color][/size]　　总半球发射率也是材料的重要热物理性能参数之一，代表着材料表面的热辐射能力，是研究热辐射测量、辐射传热以及热效率分析的最重要基础物理性能数据。　　由于总半球发射率与材料的表面状态关系密切，针对镍基高温合金Inconel 600的总半球发射率，本文汇总了美国热物性研究实验室（TPRL）进行不同热处理和原始状态样品的总半球向高温测试结果[3][4]，此测试结果被美国桑迪亚国家实验室用作Inconel 600高温总半球发射率的典型数据。　　TPRL测试总半球向发射率采用了稳态量热法，样品直接通电加热至高温进行测量，其五种表面状态下总半球发射率随温度变化测试结果如图3-1所示，数据如表3-1所示。[align=center][color=#990000][img=,690,568]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109221617128540_2384_3384_3.png!w690x568.jpg[/img][/color][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图3-1 不同热处理后Inconel 600不同温度下的总半球发射率[/color][/align][align=center][color=#990000][/color][/align][align=center][color=#990000]表3-1 作为不同温度和表面处理状态下的Inconel 600总半球发射率测试数据[/color][/align][align=center][img=,690,429]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109221617257857_4218_3384_3.jpg!w690x429.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000]4. 参考文献[/color][/size][1] Blumm J, Lindemann A, Niedrig B. Measurement of the thermophysical properties of an NPL thermal conductivity standard Inconel 600[C]//Proc. of 17th European Conference on Thermophysical Properties. 2003: 621-626.[2] Wu J, Morrell R, Clark J, et al. Characterisation of the NPL Thermal Conductivity Reference Material Inconel 600[J]. International Journal of Thermophysics, 2021, 42(2): 1-15.[3] [7] J. Gembarovic, "Total Hemispherical Emissivity of Thermocouple Sheaths, in A Report to Sandia National Laboratories," Thermophysical Properties Research Laboratory, Inc:, West Lafayette, IN, 2005.[4] A. L. Brundage, et al., "Thermocouple Response in Fires, Part 1: Considerations in Flame Temperature Measurements by a Thermocouple," Journal of Fire Sciences, vol. 29, no. 3, pp. 195-211, 2011.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=center][img=,690,424]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109221617561944_3210_3384_3.png!w690x424.jpg[/img][/align]

  • 【分享】闪光法测量比热原理及有关讨论

    闪光法测量比热原理及有关讨论　当已知比热的参考样品接受了脉冲能量Q会有下面的关系式Q＝CR.MR.△TR　　　　 （1）式中　　CR为参考样品的比热MR为参考样品的质量△TR参考样品接受脉冲能量以后，产生的温度升高如果未知比热　的样品到相同的脉冲能量Q同样会有下面的关系式Q=C.M. △T　　　 （２）C：为未知比热样品的比热M：为未知比热样品的质量　　　　　　ΔT：未知样品接受到脉冲能量以后，产生的温度升高根据（1）和（2），可以得到C＝CR.MR.△TR /M.△T （3）当参考样品与待测样品都是相同直径的圆形样品，厚度分别为lR和L时，（3）式，可以转化为:C＝CR.ρRLR.△TR （4）P.L.△T式中ρR　、ρ　　分别是参考样品与待测样品时的密度。从上面的关系式（4）中可清楚看到闪光法测量比热是相同比较方法，影响到测量结果准确性的因素主要是：1、参考样品与待测样品的所接受的脉冲能量是否相近，不一致性是否在可接受的范围。2、参考样品与待测样品的温升测量的准确性。关于第1点，就是脉冲能量的重复性。照射在参考样品与待测样品的脉冲能量的任何不同都会直接对比热的测量结果带来误差，其大小是成正比的脉冲激光输出能量在相隔一段时间后，有显著的差别。这对于热扩散率的测量，没有意义的影响，但对比热的测量有很大的影响。脉冲激光能量由大量的独立的及互相依存的因素决定。①激光器电容存储能量存储在电容器组上，释放在闪光灯的能量大小主要取决于电容器充电时的电势。一旦充电完毕在触发之前会有一定的能量泄露。这个泄露的速率随一些非控制的条件，如空气的相对湿度等变化而变化因此在某一天内，释放到闪光灯的能量会与第二天的不同,尽管保持充电的水平不变。②闪光灯的效率　一旦触发，氙灯管把一部分的能量转化为光，其它的部分变为热、声、振动等的能量：在这些不同能量之间的比例随不同的触发而不同，特别是当快速重复的氙灯的温度、湿度、剩余电离等都是影响这个过程中的因素。除了占全部能量的百分之比发生变化，触发时的速度也会随这些环境因素而变化，这些变化使得在同一实验中的不同脉冲发射逐渐变化，从某一天到另一天有更大的变化。③激光能量闪光灯管的释放能量导致轴向放置的激光棒首先吸收光能，然后以同时的单色脉冲形式再次发射。确实会有一个部分的转化为热这个过程很大程度上与温度相关。当重复发射脉冲能量时，激光棒温度升高，脉宽及总能量都会发生变化。④介质的反射当需要非室温条件的测量时，通常需要把样品与其他环境隔离开来。置于样品与激光器之间的窗口会吸收一定的激光能量，也会有一定能量的反射。即使对于涂层玻璃（用来减少反射）在高温下有严重的问题。对于某一个表面，除了自身对能量的衰减外，损失10%＿15%能量是寻常的。如果使用反射镜及光学部件，会进一步使能量损失的问题复杂化。这些性质也是对温度与时间敏感的。从上所述，只有当在很短的时间内，即几分钟内，而几分钟内激光器的使用环境因素完全相同的条件下，对在同一温度下的参考样品和待测样品施加激光脉冲作用，其能量才能保持高的重复性。如果参考样品与待测样品中所接受的激光脉冲间隔经过几个小时，或者几天甚至1个月，也即为单样品激光测量系统的情况，其参考样品与待测样品所接受的脉冲能量的差别直接对比热的测量产生极大的误差的。二、关于样品的温升测量　　　　对于量热测量，必须要确切了解温升的绝对量，任何在这点上的误差将直接按比例带入到比热的计算中，对于热扩散率测量的温升探测器，由于响应速度快而被选用，通常是以准差分的方式工作。对于热扩散率的测量，知道样品后表面的温升的绝对量值并不重要，只需要知道随时间的变化关系即可。有研究人员曾努力对温升传感器进行定标，但在一段时间里保持定标的有效性是非常困难的。激光导热后所用的温升红外探测器、比较典型的是ZnSb、锑化铟。它的测出信号是电压，与样品的辐射能量成正比，即　V∝L(λ,t)式中　V为探测器的电压信号L(λ,t)为在给定温度T及波长λ的辐射能量，可由普朗克公式给出L(λ,t)＝C1 1 λ5 　　exp (C2/λT)-1 式中C1 ＝2πhc2=3.74412×108W.μm4.m-2 C2=hc/k=1.439×104×μm.k h=普朗克常数　　　　　　　　　　　　　k=玻耳兹曼常数　　　　　　　　　　　　　c=真空中的光速从上式中可看到探测器信号输出与样品的温度不是完全的线性关系，只有当温升信号为2―3℃以内，探测器信号与温升的量值近似成线性关系，这是热扩散率、比热测量所要求的。因为当光学温度计最好的分辩率为0.1℃，所有在2―3℃的范围内确定绝对的温升量值是只有很大误差的。以上的内容是说明闪光法比热测量在使用红外探测器的条件可行途径是进行参考样品与待测样品温升的比较，而不是各自的绝对温升的测量。当参考样品与待测样品在同样的热环境下，也即具有同样的稳态温度的辐射背景下，受到脉冲能量照射引起的样品后表面辐射强度变化，经过处于相同的条件下的光学窗口、光学镜头、滤光系统（如需要）为探测器接受，再经过相同条件下的电子信号处理系统（相同的放大信数条件、相同的电源条件等）得到最后的用于计算比热的数值。而对于单样品的测量系统，以上各种环境因素因参考样品的定标与待测样品的测量间隔几天甚至更长的时间，都会发生变化，而对比热的测量带来较大的误差。三、脉冲能量作用后的样品热损的影响量热测量应该满足绝热的过程。虚假的热量增加或损失必须减少或消除。在闪光法的测量过程中，样品的温度高于环境的温度，因此在平衡过程　中通过辐射/传导丢失所存储的热量。尽管热扩散率测量是一个很快的过程，有人会认为在这样短的过程中很少，因而可以忽略，事实并非如此。如果真的如此，在热扩散的测量过程中，横向热流和样品的热损就没必要进行修正了，而对于测量的数据的修正，已广为接受并被要求的。另外当后表面的温升达到最大值时，前表面的温度会因辐射热损而也有可能低于后表面的温度。当设想两个不同的样品在两个不同的炉子（单样品的情况下）只有相同的热损情况时，必须要认真对热损与温度的依赖关系进行考察。显然，这种情形在多样品的系统中即参考样品与待测样品中并靠在一起处于同样的热环境得到巨大的改进。本文讨论的仅是在闪光法比热测量中必须克服几个显而易见的几个困难。结论:从前的讨论中，可以看出使用单样品激光导热仪测量比热充满着问题，会得到严重错误的比热结果。多样品系统即参考样品与待测样品并靠在一起即时切换显著地减少了这些问题的严重性，其所得到的比热测量精度与其它量热广泛（如DSC，下落量热计等）处于同样的范围，适用于高温下的操作。这是在热物性测量领域的巨大的进展，FL5000系统是在国际上为第一个予以实现。鉴于以上进行的讨论，美国安特公司仅为FLASHLINE系列产品激光导热仪多样品测量系统提供比热测量功能，因为单样品系统同其他厂商的样品系统一样存在不可接受的比热测量误差。

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  • 德国耐驰公司最新推出高温差示扫描量热仪DSC404F1
    2008年 4月德国耐驰仪器公司重磅推出新一代高温差示扫描量热仪DSC 404 F1 Pegasus® 。它是 NETZSCH F1系列产品的新成员之一，作为一台性能优异、配置灵活多样的高温DSC，广泛应用于高性能陶瓷、金属等材料在高温下的热动力学特性测定，特别适用于在高温下精确测定比热。 DSC 404 F1 Pegasus® 拥有高度的灵活性，优异的质量与最佳化的性能。仪器可配备多种不同类型的 DSC 与 DTA 传感器，其高性能的热流 DSC 传感器能够适应极高精度的量热需求，DTA 传感器则可用于常规定性检测。404 F1 的全新结构设计允许配置多至五种不同类型各具特色的炉体类型，覆盖 -150 ... 2000℃ 的宽广温度范围，可以很容易地由用户自由更换。仪器提供到红外与质谱的高性能连接方案。此外，仪器还提供了多种多样的坩埚类型，以及大量的硬件与软件可选附件，如可同时加载多至 20 个样品与参比坩埚的自动进样器（ASC），用于优化基线的 BeFlat® ，温度调制 DSC（TM-DSC）等，这使得 DSC 404 F1 Pegasus ® 成为了市场上最为灵活的 DSC 系统，是进行研究开发，质量控制，失效分析与过程优化的理想工具。 详情请登录：http://www.ngb-netzsch.com.cn/products/dsc/dsc404f1.html
    时间： 2008-05-30
    作者： 耐驰
  • 德国耐驰公司最新推出高温差示扫描量热仪DSC404F3
    德国耐驰仪器公司于 2008. 4. 全新推出新一代高温差示扫描量热仪DSC 404 F3 Pegasus® 。作为高性价比的 NETZSCH F3 系列产品的新成员之一，DSC404F3具有性能优异、配置灵活多样等特点，广泛应用于高性能陶瓷、金属等材料在高温下的热动力学特性测定，特别适用于在高温下精确测定比热。 仪器可配备多种不同类型的 DSC 与 DTA 传感器，其高性能的热流 DSC 传感器能够适应极高精度的量热需求，DTA 传感器则可用于常规定性检测。404 F3 的全新结构设计允许配置多至五种不同类型各具特色的炉体类型，覆盖 -150 ... 2000℃ 的宽广温度范围，可以很容易地由用户自由更换。仪器提供到红外与质谱的高性能连接方案。此外，仪器还提供了多种多样的坩埚类型，以及大量的硬件与软件可选附件，如可同时加载多至 20 个样品与参比坩埚的自动进样器（ASC），用于优化基线的 BeFlat® 等，这使得 DSC 404 F3 Pegasus ® 成为了市场上最为灵活的 DSC 系统，是进行研究开发，质量控制，失效分析与过程优化的理想工具。 详情请登录：http://www.ngb-netzsch.com.cn/products/dsc/dsc404f3.html
    时间： 2008-06-02
    作者： 耐驰
  • 21℃室温超导实现了？有它，你也能测！
    近日火爆全网的室温超导论文，再次将低温物理科研推到了大众的视野里。自昂内斯1911年发现汞金属的超导电性之后，各种超导材料的研究进入了爆炸式增长，从金属到合金超导体、铜氧化物超导体、重费米子超导体、有机超导体、铁基超导体以及其他氧化物超导体等，超导温度也在不断提升。然而即便是常见的高温超导材料仍要接近液氮温度才能够实现，使得超导材料距离人们生活中大规模应用仍然存有相当的距离。而近日在美国物理学会春季会议，罗彻斯特大学的兰加迪亚斯团队宣布在1GPa压强下，在镥-氮-氢体系中实现了室温超导，使整个物理学界沸腾了。这篇工作也刊登于Nature期刊，3月8日在线发表。图1. 兰加迪亚斯在美国物理学会春季会议的报告 相比于之前的氢化物超导，此次氮掺杂镥氢化物超导存在两个惊人的发现：一是该超导材料的临界超导温度达到了21度，二是压力仅需要1万个标准大气压（1Gpa）。这与之前动辄上百Gpa压力的极端高温超导条件天差地别，具有极高的应用潜力。 如此震惊世界的发现，作者在进行超导判定时也非常谨慎，分别从电、磁、热三个维度进行了超导转变实验验证。氮掺杂镥氢化物随着压力的增加，会发生两次明显的可视相变，起初样品无超导性，呈现蓝色（I相）。随着压力增加到3kbar，样品进入超导相（II相），颜色也转变为粉红色。进一步提升到32kbar以上，样品再次进入一个无超导金属相（III相），样品颜色此时也转变为鲜艳红色。图2：镥-氮-氢体系超导与可视相变 对不同压力下的超导相进行电输运测量，零外场条件下，温度依赖的电输运测量表明，随温度下降，电阻会存在一个陡然下降至零的行为，超导转变宽度与转变温度的比值ΔT/ΔTC在0.005至0.036范畴，可以在GL理论的脏极限范畴解释。零外场下，V-I特性曲线在超导转变温度上下明显不同：超导转变温度之上，材料具有线性V-I响应，符合欧姆定律；超导转变温度之下，电压几乎不可测量，并具有非线性响应。图3. 镥-氮-氢体系温度依赖的电输运测量和V-I特性曲线 对于超导转变判定，除零电阻行为外，更为关键的是迈斯纳现象的发现。本文磁学测量方面，温度依赖的磁化强度曲线和M-H曲线基于Quantum Design PPMS系统完成，并搭配了相应的磁测量高压包选件。在8kbar压强下，场冷、零场冷条件下磁化强度的测量表明了一个清晰明确的迈斯纳现象的存在，确定超导转变为277K。宽超导可能源于高压包不同压力梯度或者材料的不均匀性。磁测量获得的超导转变与电阻测量结果相吻合。除直流磁化率外，交流磁化率也明显观测到超导转变带来的抗磁性。图4. 镥-氮-氢体系直流与交流磁化率测量 而热输运方面，比热测量同样是验证超导转变的重要途径，根据BCS理论，超导转变伴随有能带打开能隙，会导致比热激增。本文采用了新型交流量热技术，获得了不同压力下，材料比热随温度的演变关系，可以看出，比热具有明显的不连续特征，由此获得的超导转变温度也与电、磁测量相吻合。图5. 镥-氮-氢体系的高压比热测量 本文通过电、磁、热三个维度的实验验证了镥-氮-氢体系在1GPa下接近室温的超导电性，但关于其内容见解，各路大神众说纷纭。此篇文章中，使用了PPMS磁测量高压腔组件，能够实现1.3GPa压力下的等静压磁学测量。相信在未来的超导探索工作中，PPMS的磁学测量和电学测量高压腔能够发挥更多更重要的贡献。图6：Quantum Design 高压磁学和电学测量功能组件
    时间： 2023-03-20
    作者： QUANTUM量子科学
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