岩石热物理性质测试与分析

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篇1：岩石热物理性质测试与分析

岩石热物理性质测试与分析

岩石热物理参数被广泛应用存在热流传播问题的地下工程中,目前报道的成果中对岩石热物理性质的研究不多,且给出的数据量较少,其结论不具有普遍适用性,对工程实际的借鉴作用较小.本文通过对南京地铁及某海底隧道的大量岩样比热容和热导率的测试,从常见矿物热物理性质方面进行研究,分析岩石热物理性质与干密度之间的关系.试验得出如下结论:干密度越大的'岩石会表现出比热容越小,热导率越大的特性;岩石干燥状态下的比热容一般在1.00±20%kJ/(kg・K)范围内;沉积岩的热导率高于岩浆岩;沉积岩中泥岩的热导率较小,砂岩热导率较大.同时文中给出了沉积岩及岩浆岩热导率的大致取值范围,对存在热流传播的地下工程有一定的参考价值.

作 者：刘建军 刘海蕾  作者单位：中国石化胜利石油管理局井下作业公司试油测试大队试油28队,山东,东营,257077 刊 名：西部探矿工程 英文刊名：WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING 年，卷(期)： 21(4) 分类号：P58 关键词：干密度   岩浆岩   沉积岩   热物理参数   常见矿物  

篇2：差热与热重分析

一、目的要求

1. 了解差热分析法的一般原理和差热分析仪的基本构造；

2. 掌握差热仪的使用方法；

3．测定草酸钙的差热谱图，并根据所得到的差热谱图分析样品在加热过程中所发生的化学变化。

二、实验原理

许多物质在被加热或冷却的过程中，会发生物理或化学等的变化，如相变、脱水、分解或化合等过程。与此同时，必然伴随有吸热或放热现象。当我们把这种能够发生物理或化学变化并伴随有热效应的物质，与一个对热稳定的、在整个变温过程中无热效应产生的基准物(或叫参比物)在相同的条件下加热(或冷却)时，在样品和基准物之间就会产生温度差，通过测定这种温度差可了解物质变化规律，从而确定物质的一些重要物理化学性质，称为差热分析(Differential Thermal Analysis，DTA)。 差热分析是在程序控制温度下，试样物质S和参比物R的温度差与温度关系的一种技术。差热分析原理如图8－1所示。

图8－1 差热分析原理示意图

试样S与参比物R分别装在分别装在两个坩埚内。在坩埚下面各有一个片状热电偶，这两个热电偶相互反接。对S和R同时进行程序升温，当加热到某一温度试样发生放热或吸热时，试样的温度TS会高于或低于参比物温度TR产生温度差ΔT，该温度差就由上述两个反接的热电偶以差热电势形式输给差热放大器，经放大后输入记录仪，得到差热曲线，即DTA曲线。另外，从差热电偶参比物一侧取出与参比物温度TR对应的信号，经热电偶冷端补偿后送记录仪，得到温度曲线，即T曲线。图8－2为完整的差热分析曲线，即DTA曲线及T曲线。纵坐标为ΔT，吸热向下（右峰），放热向上（左峰），横坐标为温度T（或时间）。

图8－2 差热分析曲线

现代差热分析仪器的检测灵敏度很高，可检测到极少量试样所发生各种物理 、化学变化，如晶形

转变、相变、分解反应、交联反应等。图8－3是一种高聚合物典型的差热分析曲线，即ΔT－ t曲线。图上反应 了该高聚合物玻璃化温度转变、结晶放热峰、熔融吸热峰、氧化放热峰、若分解吸热峰。

图8－3 一种高聚合物差热分析曲线

不同的物质由于它们的结构，成分，相态都不一样，在加热过程中发生物理，化学变化的温度高低和热焓变化的大小均不相同，因而在差热曲线上峰谷的数目，温度，形状和大小均不相同，这就是应用差热分析进行物相定性定、量分析的依据。

热重分析是指在程序控制温度下，测量物质的质量与温度关系的一种技术。在此基础上记录的曲线是以质量为纵坐标、温度（或时间）为横坐标，即m－T曲线，为试样在程序控制温度下质量变化的曲线。 热重分析的测量原理是当坩埚重试样因热产生 质量 变化时，热天平通过改变 线圈与磁铁间作用力的大小和方向，在热天平系统中消除因试样质量变化影起的位移，使天平恢复初始调节的平衡位置。因此，只要测量通过热天平系统中的热重平衡线圈的电流的大小变化，就能准确知道试样质量的变化情况。通过线圈的电流与试样质量的关系是：

I＝(g/nB)m 或I＝k・m

I为线圈中的电流，g为中的加速度，n为线圈匝数，B为磁场强度，m为试样质量，k为热天平常数。由此可见，若将I输送给记录仪记录下来，就可获得试样质量随温度（或时间）变化的曲线。 本实验所测的草酸钙CaC2O4・H2O，在100℃以前的热重曲线呈水平状态，为TG曲线中的第一平台；在100－226℃之间失重并开始出现第个二平台，这第二个平台一直维持到346℃，这一步失去的质量占试样总质量的12.5%，相当于每1mol CaC2O4・H2O失掉1mol H2O；在346－420℃之间失重并开始出现第三个平台，其失去的质量占试样总质量的19.35%,相当于每1mol CaC2O4分解出1mol CO；最后在660－840℃之间再失重30.3%，840－980℃之间为第四个平台。

三、实验仪器

仪器：北京光学仪器厂生产的PCT-1A型差热仪，川仪四厂生产的Type3066 Pen recorder台式记录仪；大、小镊子各一个；铝钳锅2个；

试剂：参比物为分析纯的 -A1203，一般在900℃的高温灼烧过；被测样品为分析纯的CaC2O4・H2O，实验前应用研钵碾成粉末(粒度为100-300目)。

四、实验步骤（请参看PCT-1A差热仪使用说明）

1．熟悉差热仪和记录仪上各个旋钮的作用。

2．开启主机电源，整机预热30分钟。

3． 取两个坩埚，用分析天平准确称空重，用特制的小耳匙分别装入A1203和CaC2O4・H2O，使装样后的质量十分接近。一般样品体积不超过坩埚体积的2/3。

4. 两手托住炉盘，升高加热炉子到顶后再逆时针转向，格外小心地、准确地将装有参比物A1203的坩埚放在支架的外边，装有CaC2O4・H2O的坩埚轻轻放在样品支架的里边，然后小心轻轻将炉子降下。

5．参看PCY-A型差热分析仪的使用说明书，将差热DTA量程调到100 档,失重TG量程调到10mg，加热速度调到5或10℃/min，并打开电源开关，开启冷却用的水源。

6．记录仪上温度测量量程(红笔)放于0.25mv/cm，差热测量量程(绿色)置于0.5mv/cm，记录仪走纸速度为6格／h。设置好后，打开记录仪电源开关。

7．分别调整差热记录笔及侧温记录笔的零点位置。将记录仪放大器开关置于ZERO处；将测温记录笔的零点定在最右边的0，5或10处，将差热记录笔的零点定在中间的0或5处。

8．调整程序功能键。首先将程序功能键置“－”，偏差表头指针应指零，按下程序功能键“/”，偏差表头指针应为负偏差，按下差热仪的加热开关。如果偏差表头指针不为负偏差，则一定不能按下加热开关，须请示指导教师。

9．开始记录。将记录仪上的记录纸传动开关置于“START”，记录仪将以设定的速度传送记录纸。

10．当温度升至1000℃时，抬起记录笔，记录纸传送开关置于STOP;关记录仪电源。按下程序功能键中左边的“－”，关闭加热开关，再关掉差热仪的电源开关。取下记录笔并盖上笔帽。

11．待炉温下降后，升起炉子。(注意手不要接触炉体，以免烫伤手)。用小镊子取出样品放在规定处，切断水源和电源。

五、实验注意事项

1．被测样品应在实验前碾成粉末，一般粒度在100-300目。装样时，应在实验台上轻轻敲几下，以保证样品之间有良好的接触。

2．如果差热偏差表头指针不为负偏差，则一定不能按下加热开关。

3. 放坩埚用镊子搁放（离人近的为待测样，离人远的为参比样），动作要轻巧、稳、准确，切勿将样品洒落到炉膛里面。

4．升起炉子时，手不要接触炉体，否则会遭烫伤。

六、结果处理

1．由差热曲线找出各峰的开始温度和峰温度。读取温度方法如下(以读取峰M的温度为例)：

(1)测笔距：记录仪走纸开关置“STOP”位置，用记录仪调零分别将温度笔、差热笔及热重笔各画一条线段，测温笔与差热笔线段的距离以及温度笔与热重笔线段的距离。

(2)过差热峰尖M作一水平直线，交温度T曲线于N`点。

(3)将直线MN`逆走纸方向平移一个纸距(即笔距)，交于曲线于N点，读取N点的温差电势值，查铂铑-铂热电偶分度表，即得TM值。

(4)测热重曲线某一温度点的读取方法同以上第（2）项及第（3）项。

【思考题】

1．影响差热分析结果的主要因素有哪些?

2．升温过程与降温过程所做的差热分析结果相同吗?

3．测温点在样品内或在其它参考点上所绘得的升温线相同，为什么?

4．根据草酸钙的化学性质、讨论各峰所代表的`可能反应，写出反应方程式，找出其对应的温度。

【英汉词条】

参比物 reference sample

相变 phase change

分析天平analytical balance 量程 measuring range 基线 baseline 程序升温 temperature programming

附：PCT-1A差热仪使用说明

1. 开机（记录仪的开关在前，电控箱开关在后），后预热半小时。

2. 称样、放样。

①用电光分析天平称样，使用特制勺和坩埚；

②抬炉子、转炉子，动作一定要轻巧，落位一定要缓慢，否则，极易断主丝；

③放坩埚用镊子搁放（离人近的为待测样，里人远的为参比样），动作要轻巧、稳、准确，切勿将样品洒落到炉膛里面；

3. TG档按样的质量来选择档位并调到0处。

4. DTA档根据样的特性和相变的不同来选档位，一般选25μV--250μV。

5. 按升温键，等到偏差项表针指向左边再按加热按钮。温速调到5度/ min或10度 / min，开启冷却水的龙头。切勿超过1100℃--即1075.7μV，如到达此温度或听到报警声，应立即按一下“加热”按钮，使显示不加热的“零”位按钮灯亮。

6. 开启记录仪的走纸开关，在zero档将红Position即温度笔尖初始定位档旋到红针头正指在0线上。按下已在zero档调好初始位置的三个笔头控制按钮调好，将走纸速度调为20格/h或6格/h。

7. 等待所有峰出现后，停止加热（冷却水还不能关），抬起1、2、3三个笔头，多放出一截子纸，停止走纸。从靠近刚出现相变点处画绿峰线的拐点切线，再画第二根切线，得交点，以交点处向上垂直加上固定的笔头距离得一点、后以那点沿纸的水平线画一根线，此线与红线的交点即为所求点。查表，得对应的温度。画取笔头距离时应先拨出按纽档，使其在空挡位置，然后再梭动画出平行线。

8. 依次、缓慢地取下主机加热体的保温盖，待冷至近室温再做下一个样，如不做，则关闭电控器和记录仪的开关，再关闭总电源开关，还原、归位一切物品，关闭冷却水龙头，做卫生、盖罩子。然后在实验登记簿上记载相关事宜，签名。

该法广泛应用于测定物质在热反应时的特征温度及吸收或放出的热量，包括物质相变、分解、化合、凝固、脱水、蒸发等物理或化学反应。 差热分析的应用

凡是在加热（或冷却）过程中，因物理-化学变化而产生吸热或者放热效应的

物质，均可以用差热分析法加以鉴定。其主要应用范围如下：

1）含水化合物

对于含吸附水、结晶水或者结构水的物质，在加热过程中失水时，发生吸热作用，在差热曲线上形成吸热峰。

2）高温下有气体放出的物质

一些化学物质，如碳酸盐、硫酸盐及硫化物等，在加热过程中由于CO2、SO2等气体的放出，而产生吸热效应，在差热曲线上表现为吸热谷。不同类物质放出气体的温度不同，差热曲线的形态也不同，利用这种特征就可以对不同类物质进行区分鉴定。

3）矿物中含有变价元素

矿物中含有变价元素，在高温下发生氧化，由低价元素变为高价元素而放出热量，在差热曲线上表现为放热峰。变价元素不同，以及在晶格结构中的情况不同，则因氧化而产生放热效应的温度也不同。如Fe2+在340~450℃变成Fe3+。

4）非晶态物质的重结晶

有些非晶态物质在加热过程中伴随有重结晶的现象发生，放出热量，在差热曲线上形成放热峰。此外，如果物质在加热过程中晶格结构被破坏，变为非晶态物质后发生晶格重构，则也形成放热峰。

5）晶型转变

有些物质在加热过程中由于晶型转变而吸收热量，在差热曲线上形成吸热谷。因而适合对金属或者合金、一些无机矿物进行分析鉴定。

影响差热分析曲线的因素

差热分析操作简单，但在实际工作中往往发现同一试样在不同仪器上测量，或不同的人在同一仪器上测量，所得到的差热曲线结果有差异。峰的最高温度、形状、面积和峰值大小都会发生一定变化。其主要原因是因为热量与许多因素有关，传热情况比较复杂所造成的。虽然影响因素很多，但只要严格控制某种条件，仍可获得较好的重现性。

影响仪器仪表差热分析的主要因素

（1）气氛和压力的选择 气氛和压力可以影响样品化学反应和物理变化的平衡温度、峰形。因此，必须根据样品的性质选择适当的气氛和压力，有的样品易氧化，可以通入N2、Ne等惰性气体。

（2）升温速率的影响和选择 升温速率不仅影响峰温的位置，而且影响峰面积的大小，一般来说，在较快的升温速率下峰面积变大，峰变尖锐。但是快的升温速率使试样分解偏离平衡条件的程度也大，因而易使基线漂移。更主要的可能导致相邻两个峰重叠，分辨力下降。较慢的升温速率，基线漂移小，使体系接近平衡条件，得到宽而浅的峰，也能使相邻两峰更好地分离，因而分辨力高。但测定时间长，需要仪器的灵敏度高。一般情况下选择10℃/min～15℃/min为宜。

（3）试样的预处理及用量 试样用量大，易使相邻两峰重叠，降低了分辨力。一般尽可能减少用量，最多大至毫克。样品的颗粒度在100目～200目左右，颗粒小可以改善导热条件，但太细可能会破坏样品的结晶度。对易分解产生气体的样品，颗粒应大一些。参比物的颗粒、装填情况及紧密程度应与试样一致，以减少基线的漂移。

（4）参比物的选择 要获得平稳的基线，参比物的选择很重要。要求参比物在加热或冷却过程中不发生任何变化，在整个升温过程中参比物的比热、导热系数、粒度尽可能与试样一致或相近。 常用三氧化二铝（α-Al2O3）或煅烧过的氧化镁或石英砂作参比物。如分析试样为金属，也可以用金属镍粉作参比物。如果试样与参比物的热性质相差很远，则可用稀释试样的方法解决，主要是减少反应剧烈程度；如果试样加热过程中有气体产生时，可以减少气体大量出现，以免使试样冲出。选择的稀释剂不能与试样有任何化学反应或催化反应，常用的稀释剂有SiC、Al2O3等。

（5）纸速的选择 在相同的实验条件下，同一试样如走纸速度快，峰的面积大，但峰的形状平坦，误差小;走纸速率小，峰面积小。因此，要根据不同样品选择适当的走纸速度。现在比较先进的差热分析仪多采用电脑记录，可大大提高记录的精确性。 除上述外还有许多因素，诸如样品管的材料、大小和形状、热电偶的材质以及热电偶插在试样和参比物中的位置等都是应该考虑的因素。

差热分析技术的发展前景

差热分析从被发明以后，迅速应用于各个研究领域，成为分析金属、陶瓷及高分子物质的有效工具，并且被不断发展。1935年发展了定量差热分析方法，可以精确的确定矿物在混合物中的含量。麦西尔斯提出了微量DTA法，是差热测试的灵敏度和分辨率得到很大提高，因而得到了迅速发展。20世纪60年代，差示扫描量热法（DSC）被提出，其特点是使用温度范围比较宽，分辨能力和灵敏度高，根据测量方法的不同，可分为功率补偿型DSC和热流型DSC，主要用于定量测量各种热力学参数和动力学参数。

因此，差热分析法由于具有诸多优势，已成为材料研究中不可缺少的测试方法，随着科研需求的扩大和仪器制造技术的进步，差热分析法一定会有更大的发展。

篇3：情商与智商对比测试分析

情商与智商对比测试分析

情绪智力(Emotional Intelligence简称EQ)[1]是美国心理学家塞洛维与梅耶接过加特纳的'智能多元化理论,创造性地发挥了人格智能的基本思路,于1990年提出的.关于IQ与EQ的关系问题,引起社会各界的普遍关注.本研究是对此问题的一种初步尝试.

作 者：唐平龙玉川 叶学良 张涛  作者单位：唐平,叶学良(泸州医学院人文社科学院)

龙玉川(泸州医学院学生部)

张涛(泸州医学院所属医院门诊心理科)

刊 名：中国心理卫生杂志  ISTIC PKU CSSCI英文刊名：CHINESE MENTAL HEALTH JOURNAL 年，卷(期)： 17(5) 分类号：B84 关键词： 

篇4：塑胶运动场有机污染与热污染分析

塑胶运动场有机污染与热污染分析

摘要：本研究选择了合肥市有代表性的塑胶跑道和运动场,用GC-MS监测分析了塑胶跑道周围空气中刺激性气体的主要污染物成分;在不同天气条件下,对不同类型运动场地的`热污染进行了对比测量分析;最后在上述研究分析的基础上对塑胶运动场的建设、使用提出了对策和建议.作 者：尚心航    张健    于爱敏    尚广萍    SHANG Xin-hang    ZHANG Jian    YU Ai-min    SHANG Guang-ping  作者单位：尚心航,张健,SHANG Xin-hang,ZHANG Jian(合肥市第八中学,安徽,230061)

于爱敏,YU Ai-min(吉林省环境监测中心站,长春,130011)

尚广萍,SHANG Guang-ping(合肥市环境监测中心站,安徽,230031)

期 刊：北方环境   Journal：INNER MONGOLIA ENVIRONMENTAL SCIENCES 年，卷(期)：, 22(3) 分类号：X57 关键词：塑胶跑道    空气污染    热污染    挥发性有机物    废弃物处置   

篇5：中专学生心理健康状况测试与分析

中专学生心理健康状况测试与分析

学生的.心理问题已成为当前学校思想教育与管理工作的难点问题.抽样测试表明,学生的心理问题主要为强迫、抑郁、人际关系及敌对等.针对学生的不同情况采取不同的解决方法具有现实意义.

作 者：童开妙  作者单位：宁波职业技术学院,浙江,宁波,315040 刊 名：宁波职业技术学院学报 英文刊名：JOURNAL OF NINGBO POLYTECHNIC 年，卷(期)： 1(4) 分类号：B84 关键词：心理健康   SCL-90   中专生  

篇6：星载天线热分析系统研究与开发

星载天线热分析系统研究与开发

为了保证星载天线能在太空热辐射环境正常工作,针对星载天线在轨工作的特征,阐述了热分析技术在星载天线设计工作中的重要性,通过对星载设备热分析方法的`研究,分析了常用热分析软件在空间热分析方面的功能和技术特点,提出了星载天线热分析的方法和基本步骤.该方法已在星载可展开天线热分析软件开发中得到应用.

作 者：朱敏波 何恩 曹峰云  作者单位：西安电子科技大学,机电工程学院,陕西,西安,710071 刊 名：计算机工程与设计  ISTIC PKU英文刊名：COMPUTER ENGINEERING AND DESIGN 年，卷(期)： 25(12) 分类号：V444.3 V443+.4 关键词：热分析   星载天线   计算机辅助设计  

篇7：帮你分析全球留学市场“热”与“冷”

帮你分析全球留学市场“热”与“冷”

作为移民国家的加拿大，向来是中国学子出国求学的首选地之一。自1990年代中叶以来，中国大陆一直是加拿大国际学生的最大来源地，也是加国教育产业的重要消费支柱。

但近几年来赴加留学的中国学生人数却急遽减少。加拿大驻北京使馆最新统计显示，过去三年期间，该使馆签发的留学签证同比减少了35％。在2 ・ 日本留学招生计划 100%保证签证 ・ 出国留学第一论坛 ・ 专家在线留学咨询 0以前，每年赴加的留学生总数稳定在1万人左右，近两年却已锐减到不足7000人。

造成这一现象的原因是多方面的，加国同另一些大量吸收国际学生的国家，诸如澳洲、新西兰、英国、法国之所以不同，在于加国政府和驻外使馆对于在国际上促销本国教育兴趣不大。

在上述国家的使领馆文化参赞处，有意留学者可以方便、迅捷、系统地得到有关留学生活的全方位信息，并能在此信息的帮助下，较容易做出自己的选择。这些国家还不惜投入资金、人力，定期和不定期地举办各类教育推介活动，这一切无疑对于吸引生源起到了相当重要的作用。

加国政府以往更倾向于放任各学校自行宣传、推销，却不愿像其他竞争对手那样，将国内院校资源整合为一个整体，有体系、有组织地开展有针对性的联合促销活动。

有一段时间，政府曾给加拿大教育中心网络（CECN）提供一些支持经费，鼓励其在国际上推销本国的大专院校，但从起，这项原本有限的支持也中止了。如今除了个别外交官个人的努力，可以说，加国院校在海外推广方面，无法得到和竞争对手同样的政府支持。

由于加拿大元汇率居高不下，留学费用水涨船高，许多原本有意留学加国的学子不免望而却步。据统计，90年代末在加国攻读学士学位每年只需8000加元，如今则已升到每年平均10000加元以上。出于经济的考虑，许多学生宁可咬牙攻读难啃的法语，而学费却相对低廉得多的法国院校。

同时，与其他国际学生来源国相比，中国留学生赴加的签证成功率是最低的，平均只有57％左右，而同样条件的日本留学生，签证成功率却高达95%左右。 以前对中国留学生最有吸引力的是，作为移民国家的加国对留学生学成后留居工作采取较宽容的态度，移民较欧洲、美国更便宜。但近年来中国经济势头良好，越来越多学生更乐于留在国内发展，无形中削弱了加国留学的吸引力。

在这方面，加国政府自有其不得已之处。中国留学生中有相当一部分人意不在求学，长期滞留打黑工等现象屡见不鲜，社会舆论颇有烦言。且自九一一事件之后，美国在加强入境限制的`同时，不断对北邻加拿大施加压力，要求其严格边境管理，以免殃及池鱼，在这样的背景下，对教育全球推介漫不经心，对学生签证收紧关口，也是不难理解的。

但无论如何，中国生源的日趋流失，从长远而言对加拿大是不利的。国际学生对加国经济的贡献，相当于每年40亿加元，作为最大生源的中国留学生锐减，将严重影响到加国的教育经济。

不但如此，正如加国许多人士所指出，幅员辽阔而人口稀少的加拿大在争取国际学生、尤其是中国留学生方面的失败，将会失去重要的短期和长期经济机会。新当选的加国政府日前已提出了“面向太平洋”的发展构想，相信遏止中国留学生人数连年下降趋势，也将成为其议事日程中的重要话题。

篇8：对英语翻译能力测试的分析与设计

对英语翻译能力测试的分析与设计

随着现代语言学对语言本质及其测试手段研究的不断深入,翻译题重新被广泛地应用于各类英语教学测试中.本文结合我国现行的一些有代表性的英语测试中的翻译题,分析了翻译测试的'语言组织能力和语言运用能力的多重测试功能.针对翻译测试现存的一些问题,提出了科学设计翻译题的建议.

作 者：罗雨枚  作者单位：广州涉外经济职业技术学院,广东,广州,510540 刊 名：考试周刊 英文刊名：KAOSHI ZHOUKAN 年，卷(期)：2009 “”(23) 分类号：G63 关键词：翻译测试   测试功能   科学设计  

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