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2024年11月15-16日，第九屆中國分析儀器學(xué)術(shù)大會(huì)（ACAIC 2024）在廣東深圳隆重召開。會(huì)議次日，主題論壇六：下一代熱分析與量熱儀器創(chuàng)新與應(yīng)用論壇如期舉辦。該論壇由中國計(jì)量大學(xué)計(jì)量測(cè)試與儀器學(xué)院組織，廈門海恩邁科技有限公司支持，清華大學(xué)化學(xué)系尉志武教授擔(dān)任論壇主席， 中國計(jì)量大學(xué)計(jì)量測(cè)試與儀器學(xué)院丁炯副教授負(fù)責(zé)召集，匯聚了來自國內(nèi)外知名高校、科研機(jī)構(gòu)及行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的專家學(xué)者，共同圍繞下一代熱分析與量熱儀器的技術(shù)創(chuàng)新、性能提升、應(yīng)用領(lǐng)域拓展等前沿議題展開了深入交流與探討。

清華大學(xué)化學(xué)系 尉志武教授致辭

西北工業(yè)大學(xué) Pavel Neuzil教授

報(bào)告題目：Advanced Microcalorimetric Analysis using Stationary Droplets and Flow-through Systems

　　微量熱法早已被確立用于測(cè)量熱功率、焓和熱容。我們的工作重點(diǎn)是使用兩個(gè)量熱計(jì)研究水和KCI溶液液滴的結(jié)晶過程：一個(gè)基于液滴的微量熱計(jì)和一個(gè)流通式量熱計(jì)，以高精度和最小的變化記錄和分析暴露于LED源周期性熱脈沖的固定液滴的實(shí)時(shí)溫度變化。流通式熱量計(jì)通過持續(xù)監(jiān)測(cè)流動(dòng)樣品的熱性能，進(jìn)一步補(bǔ)充了這些觀察結(jié)果。在水和KCl溶液液滴的蒸發(fā)過程中，水蒸發(fā)的吸熱過程和KCl的放熱結(jié)晶是可區(qū)分的。這些發(fā)現(xiàn)突顯了該研究在理解復(fù)雜結(jié)晶動(dòng)力學(xué)方面的潛力。在這些過程中解耦熱事件對(duì)材料科學(xué)、生化分析和制藥等各個(gè)領(lǐng)域特別有益。這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了微量熱法在研究結(jié)晶中的重要作用，為動(dòng)態(tài)熱分析提供了一種穩(wěn)健的方法，并有助于更廣泛地了解材料行為。

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 史全研究員

報(bào)告題目：液氦溫區(qū)絕熱量熱儀器研制

　　液氦溫區(qū)絕熱量熱儀器能夠準(zhǔn)確測(cè)定凝聚態(tài)物質(zhì)熱容數(shù)據(jù)，研究與理解物質(zhì)晶格振動(dòng)、電子、磁性、相變等相關(guān)的能量信息，建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能性質(zhì)的熱力學(xué)關(guān)聯(lián)，是開展實(shí)驗(yàn)熱力學(xué)研究的重要手段。本報(bào)告介紹了研究團(tuán)隊(duì)在液氦溫區(qū)絕熱量熱儀器研制及其應(yīng)用于材料熱力學(xué)性質(zhì)研究方面的研究進(jìn)展。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 丁延偉教授級(jí)高工

報(bào)告題目：新形勢(shì)下我國熱分析與量熱儀器的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

　　經(jīng)過近半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，商品化熱分析儀器在材料相關(guān)的多個(gè)領(lǐng)域中得到了日益廣泛的應(yīng)用，受到了越來越多的研究人員的重視。然而，在目前我國大多數(shù)科研實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)口熱分析儀器仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。報(bào)告人主要基于當(dāng)前進(jìn)口儀器廠商的多種不同型號(hào)熱分析與量熱儀器的特點(diǎn)和熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，結(jié)合多年從事熱分析與量熱儀研制和產(chǎn)業(yè)化的工作經(jīng)歷分析在當(dāng)前形勢(shì)下我國熱分析儀器的發(fā)展機(jī)遇與面臨的挑戰(zhàn)。

廈門海恩邁科技有限公司 于海濤研究員

報(bào)告題目：基于變溫諧振集成微懸臂梁的熱分析儀器技術(shù)

　　針對(duì)傳統(tǒng)熱重分析儀樣品消耗量大、靈敏度低、熱滯后效應(yīng)嚴(yán)重、測(cè)試耗時(shí)長、樣品和氣氛受限制等缺點(diǎn)，顛覆已有的天平稱重、爐管加熱和熱電偶測(cè)溫的技術(shù)與方法，開發(fā)了具有片上熱分析功能的基于MEMS諧振傳感器的新一代熱重分析儀——芯片式熱重分析儀。與傳統(tǒng)儀器相比，在檢測(cè)分辨率、溫度控制范圍、升降溫速率、測(cè)試時(shí)間、樣品消耗量等方面，有巨大甚至數(shù)量級(jí)的提升。此外，該儀器還可以在對(duì)材料進(jìn)行熱重分析的同時(shí)，進(jìn)行原位實(shí)時(shí)的拉曼、紅外等光譜聯(lián)用分析，從而獲取程序升溫過程中樣品形貌、成分、基團(tuán)等的變化情況。除了熱重分析，該儀器還可進(jìn)行程序升溫分析、氣敏/吸附性能表征等，可廣泛應(yīng)用于各類材料的研究開發(fā)、工藝優(yōu)化與質(zhì)量監(jiān)控等領(lǐng)域。

中國計(jì)量大學(xué)計(jì)量測(cè)試與儀器學(xué)院 丁炯副教授

報(bào)告題目：鋰離子電池?zé)岚踩珶峁芾碇械臒岱治雠c量熱技術(shù)

　　鋰離子電池安全性和性能衰減是行業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)，研究鋰離子電池?zé)崾Э丶盁峁芾韰?shù)測(cè)試方法是探索電池安全邊界與失效危害、開展熱管理優(yōu)化的基礎(chǔ)。報(bào)告從熱分析及量熱技術(shù)出發(fā)，開展了針對(duì)鋰離子電池材料、單體熱穩(wěn)定性的測(cè)試方法，鋰離子電池單體充放電產(chǎn)熱測(cè)試技術(shù)，鋰離子電池單體比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)等熱物性測(cè)試方法等研究，研制并產(chǎn)業(yè)化了一系列面向電池?zé)岚踩盁峁芾韰?shù)測(cè)試的儀器設(shè)備，為鋰離子電池行業(yè)的熱安全和熱管理發(fā)展提供的完整的測(cè)試技術(shù)支撐。此外，得益于我國鋰離子電池行業(yè)由跟跑、并跑、領(lǐng)跑的發(fā)展經(jīng)歷，催生了很多前所未有的鋰電池?zé)岚踩峁芾頊y(cè)試新需求，報(bào)告也將分享我國面向鋰離子電池?zé)岚踩珶峁芾碇械臒岱治雠c量熱技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷。

中國工程物理研究院化工材料研究所 陳捷正高級(jí)工程師

報(bào)告題目：補(bǔ)償測(cè)壓多通道等溫?zé)岱纸鉁y(cè)試系統(tǒng)

　　熱分解測(cè)試技術(shù)是建立含能材料熱分解動(dòng)力學(xué)模型，為能量計(jì)算傳遞參數(shù)，評(píng)估制備安全性和老化壽命的必要手段，也是含能材料從實(shí)驗(yàn)室走向工程應(yīng)用不可或缺的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。針對(duì)布氏壓力計(jì)在用于測(cè)試含能材料等溫?zé)岱纸膺^程中，單支試驗(yàn)效率低、長時(shí)人工測(cè)試耗時(shí)耗力以及明火熔封布氏壓力計(jì)操作安全風(fēng)險(xiǎn)高等問題，課題組發(fā)展了多通道布氏壓力計(jì)測(cè)量方式，攻克了指針偏移圖像識(shí)別聯(lián)動(dòng)氣體補(bǔ)償?shù)闹悄芑瘔毫y(cè)試、壓力計(jì)樣品池自動(dòng)熔封等關(guān)鍵技術(shù)，配備了溫度保護(hù)與電話值守聯(lián)動(dòng)模塊，建立了國內(nèi)首臺(tái)基于補(bǔ)償測(cè)壓原理的智能化多通道等溫?zé)岱纸鉁y(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了“加樣自動(dòng)化、測(cè)試智能化”的技術(shù)構(gòu)想，可對(duì)32個(gè)樣品在16個(gè)不同溫度下同時(shí)進(jìn)行長時(shí)連續(xù)測(cè)試。

北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院 邱琳教授

報(bào)告題目：諧波法熱物性測(cè)量技術(shù)

　　2018年到2023年，我國數(shù)據(jù)中心能耗持續(xù)增長，2023年占全社會(huì)總能耗的比重為3.7%。數(shù)據(jù)中心傳熱設(shè)備所涉及材料種類多、尺寸跨度大、需要測(cè)量物理量多，對(duì)熱物性測(cè)試提出了挑戰(zhàn)?；谥C波法設(shè)計(jì)的多種構(gòu)型傳感器，可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)以上線型、薄膜、塊體和流體粉末材料的熱導(dǎo)率、熱擴(kuò)散系數(shù)和接觸熱阻測(cè)量。同時(shí)諧波法可實(shí)現(xiàn)高壓高溫的極端測(cè)量環(huán)境。結(jié)合3ω方法和掃描熱顯微鏡(SThM)，實(shí)現(xiàn)了樣品形貌和熱物理性質(zhì)的同步納米尺度表征。測(cè)量得到單個(gè)二氧化硅納米顆粒的熱導(dǎo)率為0.95Wm^-1K^-1。同時(shí)對(duì)赤蘚糖醇和各種硅基導(dǎo)熱增強(qiáng)復(fù)合材料的局部熱導(dǎo)率和楊氏模量進(jìn)行了表征，明晰了模量與熱導(dǎo)率間相關(guān)性。對(duì)Si₃N₄/SiO₂范德華點(diǎn)接觸界面熱阻進(jìn)行了測(cè)量，結(jié)果與分子動(dòng)力學(xué)模擬吻合較好。