RealView如何为热分析带来看得见的飞跃

有了日立独特的RealView试样实时观察系统,您能在进行热分析测量时直观地看到试样所发生的情况。如果您曾经完成过DSCTGADMA分析,但所获得的输出曲线与期望不符,或者您可以在实验后看到试样已经变色但不确定变色的时间,则您已经知道能够看到样品在温度变化期间所发生的情况是多么重要。这款系统也可以变成一个教授别人热分析知识的好方法,因为用户可以看到在热分析过程中所发生的情况。这款系统非常适合学术研究和不具备热分析知识的人士,它可帮助用户了解测量过程中所发生的情况。

RealView如何为热分析带来看得见的飞跃?

 

RealView系统在整个热分析测量过程中以预设的时间间隔记录试样图像。该系统在记录热分析结果的同时也会记录试样图像,这易于将图像与温谱图的一个点或一个部分相关联。日立的TA软件使用户能够顺畅地处理其所收集的结果和图像。用户可以在图表上精确定位异常现象,并将这些异常现象与试样图像进行匹配。用户也可以运行整个测量的视频,由此使其轻松地与同事、学生和客户分享结果。

眼见为实

为了说明RealView的摄像机如何对热分析产生如此大的影响,将列举以下几个实例:

环氧树脂TGA输出轨迹中无法解释的“凸起”

在从室温到500℃的范围内使用热重量分析法对未固化和固化的环氧树脂样品进行分析。可以从下文的温谱图中看到,在400°C时,固化样品结果的输出图表上有一个出乎意料的特征。

无RealView画面的TG测量结果 有RealView画面的TG测量结果

 

如果没有RealView系统,则用户将不得不依赖有经验的分析师或者重新分析试样,以了解它是一个真实的特征还是一种伪影。RealView系统显示,形成这种异常现象的原因是困在样品中的气体快速流失而从样品中迸发出来。泡沫破裂导致样品移动并使热重分析结果产生凸起。知道这一点便无需为了调查这个问题而进行多次实验。

突出聚合物降解

并非所有试样降解机制都显示为热反应或试样重量损失。这表明在经典的DSC或STA中进行的实验可能不会显示正在发生的情况的完整画面。如果产品的最终颜色很重要,则可以进行TGA测量,以查看样品在一定温度范围内是否会变色以及是否具有预期的稳定性。RealView系统能够使用户在整个实验过程中监控样品的颜色变化情况,从而让用户准确知道样品变色的时间。这将使用户能够确保其有适量的抗氧化剂或者将其生产线设置在合适的温度值,以避免发生颜色变化。RealView系统对上述情况很有好处,因为用户也可以真正了解到肉眼很难察觉到的试样颜色的微小变化。这也有助于防止人为误差,因为各人对颜色的看法不同。RealView颜色测量功能可选用RGB、Lab或CMYK色彩模式,精准地将色彩变化数字化,便于您科学地表达自己说的白是什么白。

图形输出和4个图像

 

在上述结果中,含10%纤维素纳米纤维的聚丙烯在启用RealView的TGA分析仪中加热至600℃。使用Lab分析模式,我们可以看到‘b’(黄色)指数在200℃和300℃之间增加。TG信号在这段时间内没有变化,但是颜色变化能告诉我们发生试样降解的确切位置。

RealView规格

RealView是DSCSTADMA7100系列热分析仪的一个选配系统,其可以包含在销售产品内一并出售,也可以作为升级产品购买。它的有效性取决于几个设计元素:摄像机、摄像机和熔炉之间的窗口以及软件。

RealView系统原理图

 

每一台用于RealView的摄像机都经层层检验,以确保出色的图像质量和良好的景深。这一点很重要,因为试样形貌可能高低不平,但大家总会希望整个试样都在焦点上,以便进行有效的测量后分析。此外,我们还在样品室内安装经优化的照明系统,确保用户能够看到每个细节。该摄像机还可以捕捉视频以及静态图像,使用户能够查看测量过程的回放画面。

在我们的DSC系列中,我们实现了让用户可以在-50℃至300℃的温度范围内捕捉图像的目标。由于局部加热系统能防止窗口结冰,因此可以在零度以下的环境中拍摄图像。

RealView系统所包含的软件非常强大,正如我们从上文的实例中所见,它的设计功能可为解决高级问题提供支持。或许它的最重要的特征是每个图像(或视频)都与时间和温度信息一并储存。这意味着在查看输出图表时,可以为每个点调出一个图像,以准确确定样品改变尺寸或颜色的时间。软件的进一步功能包括RGB、CMYK和Lab颜色分析。实际上可将输出图表分割成RGB部分,以研究样品中细微的颜色变化。它还使用户能够轻松地定制和纠正图像以及创建可以与其喜欢的任何人共享的视频。

接口与RealView系统和RGB输出

日立借助独特的RealView系统,为各种应用领域的热分析带来了看得见的飞跃。如需了解更多,来和我们聊聊吧。

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日期: 26 July 2021

作者: Olivier Savard, 热分析专家

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