[實用新型]一種高壓紅外溫控儀

有效

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• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN207248738U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 鄭卓;徐玲
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01N21/3563
• 分類號: G01N21/3563;G01N21/01
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙)51239
• 代理人: 王育信

技術領域

本實用新型涉及一種高壓紅外溫控儀。

背景技術

高分子材料從原料到制品離不開成型加工，其本質是復雜外場下(溫度場、流動場及壓力場)高分子形成特定形態(tài)結構的過程。對于結晶性聚合物，其成型加工過程即是復雜外場條件下的結晶過程。因此，開展不同外場下聚合物結晶的研究對于指導實際加工成型具有重要意義。學者們已對溫度場和流動場下聚合物結晶開展了大量工作，取得了一定成果。然而，目前對壓力場誘導聚合物結晶的研究還相對較少，所獲得的理論結果也不如流動誘導結晶豐富。這主要是因為壓力的施加與維持需要密閉環(huán)境，對設備密封性要求高。并且由于常需要較大的加壓裝置施加壓力，早期研究結果都是在離線條件下得到的，不能準確反映聚合物的結晶過程。缺乏原位表征技術是制約開展深入研究壓力誘導聚合物結晶的關鍵。

近年來，隨著測試表征技術的不斷發(fā)展，世界上許多著名儀器公司已開發(fā)出可用于研究壓力場下聚合物結晶的商業(yè)化產品。高壓DSC能對壓力場下試樣的結晶或者熔融進行分析，但其測試壓力范圍低。更重要的是，高壓DSC的壓力是通過氣體壓力施加，氣體的充入會影響聚合物的結晶過程。因此，迫切需要其他高壓原位表征測試技術和設備的開發(fā)。

傅立葉紅外(FTIR)光譜敏感于分子的構象和堆積密度。由于大分子鏈結構單元的不同化學鍵和官能團處于不斷振動狀態(tài)且振動吸收頻率不同，在FTIR譜圖上表現(xiàn)出不同的特征譜帶，可用其分析高分子材料的分子鏈結構和構成。原位 FTIR是基于紅外測試發(fā)展的動態(tài)研究方法，結合了原位實時監(jiān)控和紅外譜精確分析物質化學結構的優(yōu)點。紅外特征譜帶所代表的特定基團可以和聚合物的晶體與非晶體對應起來，追蹤結晶過程中紅外光譜不同波數(shù)的峰強度和峰形狀變化，可以研究分子鏈構象有序情況及隨后的結晶行為，使之成為研究聚合物結晶的有力手段。Hendra等采用逐步升溫方法，發(fā)現(xiàn)當溫度高于135℃時，iPP 分子鏈的活動性增加，樣品的凝聚態(tài)結構發(fā)生了明顯的變化[Hendra PJ,et al. Polymer 1988,29,1843]。Li等發(fā)現(xiàn)在iPP名義熔點以上施加剪切，iPP有序螺旋構象的松弛表現(xiàn)為二階指數(shù)衰減形式，暗示了體系中存在極穩(wěn)定的螺旋束[Li LB, et al.J Phys Chem B 2008,112,12256]。這些螺旋束(或稱為耦合螺旋)被認為是結晶前驅體(precursors)。此外，F(xiàn)TIR測試所需的實驗環(huán)境要求低，可與各種附件搭配，具有良好的兼容性。如搭配液體池可以在線研究化學反應的進程。搭配熱重分析儀可以實時跟蹤聚合物的熱分解過程。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提供一種高壓紅外控溫儀，該高壓紅外控溫儀可提供0～300MPa的實驗壓力，實驗溫度在0～400℃范圍內可調，并具有密封窗口設計，協(xié)同F(xiàn)TIR光譜儀能夠實現(xiàn)高溫高壓條件下高分子結晶的原位研究，滿足從事高分子結晶、高分子成型加工等研究用戶的實驗需求。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種高壓紅外溫控儀，包括長方體形絕緣殼體，設置在絕緣殼體中部的金屬導熱塊，設置在金屬塊中部的圓形試樣槽，位于圓形試樣槽相對兩側的金屬導熱塊和絕緣殼體上、用于連通圓形試樣槽與外界的圓柱體形上通孔和下通孔，設置在絕緣殼體內并與圓形試樣槽相連通的密閉熔池，以及設置在絕緣殼體內并位于密閉熔池上方、用于給密閉熔池加壓的旋轉加壓桿；所述金屬導熱塊內設有圍繞圓形試樣槽至少一圈的電熱絲；所述絕緣殼體上分別設有與密閉熔池相連的壓力傳感器和與金屬導熱塊相連的溫度傳感器；所述圓形試樣槽與上通孔和下通孔相接處均設有可視化窗口片。

優(yōu)選的，還包括控溫箱體，所述控溫箱與電熱絲相連。

優(yōu)選的，所述下通孔的直徑小于圓形試樣槽直徑，所述上通孔直徑大于圓形試樣槽直徑。

優(yōu)選的，所述密閉熔池環(huán)繞圓形試樣槽設置，所述上通孔內側設有內螺紋；所述旋轉加壓桿為圓筒結構，其外徑與上通孔內徑一致、內徑與下通孔內徑一致，且螺旋加壓桿外側設有與內螺紋相匹配的外螺紋。

具體的說，所述可視化窗口片為對紅外光非敏感的溴化鋅單晶片。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：